DE102020120760B4

DE102020120760B4 - Manufacturing plant and method for operating a manufacturing plant

Info

Publication number: DE102020120760B4
Application number: DE102020120760.3A
Authority: DE
Inventors: Markus Hees; Benedikt Haag
Original assignee: Dr Ing HCF Porsche AG
Current assignee: Dr Ing HCF Porsche AG
Priority date: 2020-08-06
Filing date: 2020-08-06
Publication date: 2022-03-24
Anticipated expiration: 2040-08-07
Also published as: WO2022028731A1; DE102020120760A1

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Fertigungsanlage (10), insbesondere Presswerk, zur Herstellung von Werkstücken mittels Umformung, mit einer Presse (12) mit mindestens einem Pressentisch (14), mindestens einem Werkzeug (16) für den Pressentisch (14) und einer Krananlage mit mindestens einem Kran mit einem Werkzeuggreifer (18) zum Greifen des Werkzeugs (16), dadurch gekennzeichnet, dass an der Presse (12) und/oder an dem Werkzeuggreifer (18) jeweils mindestens ein Sensor (20, 34, 36, 44) zur Überwachung eines Umgebungsbereichs (26) angeordnet ist, wobei der Sensor (20, 34, 36, 44) drahtlos oder drahtgebunden mit einer Steuerung für den Kran und/oder die Krananlage verbunden ist.The invention relates to a production plant (10), in particular a press shop, for the production of workpieces by means of forming, with a press (12) with at least one press table (14), at least one tool (16) for the press table (14) and a crane system with at least a crane with a tool gripper (18) for gripping the tool (16), characterized in that at least one sensor (20, 34, 36, 44) is provided on the press (12) and/or on the tool gripper (18) for monitoring is arranged in a surrounding area (26), the sensor (20, 34, 36, 44) being connected wirelessly or by wire to a controller for the crane and/or the crane system.

Description

Die Erfindung betrifft eine Fertigungsanlage zur Herstellung von Werkstücken mittels Umformung. Zudem betrifft die Erfindung ein Verfahren zum Betreiben einer solchen Fertigungsanlage.The invention relates to a production plant for the production of workpieces by means of forming. In addition, the invention relates to a method for operating such a production plant.

Derartige Fertigungsanlagen und Verfahren zum Betreiben solcher Fertigungsanlagen sind aus dem Stand der Technik bekannt, bspw. aus DE 199 53 522 A1 . Auf diese Weise ist eine Herstellung von Werkstücken mittels Umformung, und zwar in hierfür vorgesehenen Umform- oder Presswerkzeugen möglich. Diese Werkzeuge werden in der Regel auf einem Pressentisch abgesetzt und zur Umformung eines Halbzeugs (späteres Werkstück) der Presse zugeführt. Wegen der auf Grund möglichst kurzer Durchlaufzeiten hohen Verfahrgeschwindigkeiten und der vergleichsweise großen Masse der Werkzeuge besteht bei der Werkzeughandhabung ein Risiko von Verletzungen und Unfällen, die zu ungewünschtem Stillstand der Fertigungsanlage führen können.Such manufacturing plants and methods for operating such manufacturing plants are known from the prior art, for example DE 199 53 522 A1 . In this way, it is possible to produce workpieces by means of forming, specifically in forming or pressing tools provided for this purpose. These tools are usually set down on a press table and fed to the press to form a semi-finished product (later a workpiece). Due to the high traversing speeds due to the shortest possible throughput times and the comparatively large mass of the tools, there is a risk of injuries and accidents when handling the tools, which can lead to an undesired downtime of the production plant.

DE 20 2017 105 113 U1 offenbart eine Produktionsanlage, die eine Fabrikhalle und darin angeordnete Werkzeuge, eine Pressenlinie sowie Fahrtische zum Ein- und Ausschleusen einzelner Werkzeuge in einzelne Pressen umfasst. DE 20 2017 105 113 U1 discloses a production plant that includes a factory building and tools arranged therein, a press line and mobile tables for loading and unloading individual tools into individual presses.

DE 10 2018 003 640 A1 offenbart eine Werkzeuggreifzange eines Transportkrans für Presswerkzeuge, an der ein Presswerkzeug ortsfest fixierbar ist. Mittels der Werkzeuggreifzange ist das Presswerkzeug auf einem Schiebetisch einer Presse absetzbar und vom Schiebtisch aufnehmbar. DE 10 2018 003 640 A1 discloses a tool gripping pliers of a transport crane for pressing tools, on which a pressing tool can be fixed in place. The pressing tool can be placed on a sliding table of a press by means of the tool gripping tongs and can be picked up by the sliding table.

DE 10 2006 044 187 A1 betrifft ein Verfahren zum Betrieb einer an einer Transportvorrichtung befestigten optischen Sensoreinheit und ein Steuerungsprogramm. DE 10 2006 044 187 A1 relates to a method for operating an optical sensor unit attached to a transport device and a control program.

DE 298 18 025 U1 offenbart eine Vorrichtung zum Personen- und Kollisionsschutz an Kranen. Die Vorrichtung besteht aus einer Katze und einer Erfassung- und Überwachungseinrichtung. Durch die Anordnung von Sensoren an der Katze wird ein sich mit der Katze bewegendes Schutzfeld für den Arbeitsbereich des Kranes abgegrenzt. Sensoren sind mit einem Rechnersystem gekoppelt, das durch Datenvergleich die in das Schutzfeld ein- und austretenden Objekte erkennt und je nach Zugangserlaubnis ein Signal auslöst, welches den Kran gegebenenfalls anhält. DE 298 18 025 U1 discloses a device for personal and collision protection on cranes. The device consists of a trolley and a detection and monitoring device. The arrangement of sensors on the trolley delimits a protective field for the working area of the crane that moves with the trolley. Sensors are linked to a computer system that, by comparing data, recognizes the objects entering and exiting the protective field and, depending on the access permission, triggers a signal that stops the crane if necessary.

WO 2013/182 676 A1 offenbart einen Kran, umfassend:

- ein Hebezeug zum Durchführen eines Hebevorgangs;
- eine Steuerung zum Steuern des Betriebs des Krans; und
- mindestens einen Sensor zum Erfassen der Anwesenheit einer Person in einem Sicherheitsbereich.

WO 2013/182676 A1 discloses a crane comprising:

- a hoist for performing a lifting operation;
- a controller for controlling the operation of the crane; and
- at least one sensor for detecting the presence of a person in a security area.

Die Steuerung ist so konfiguriert, dass sie den Betrieb des Krans verhindert, wenn der Sensor eine Person im Sicherheitsbereich erkennt.The controller is configured to prevent the crane from operating if the sensor detects a person in the safety area.

JP S61 - 254 496 A1 betrifft eine Kransicherheitseinrichtung, die während des Betriebs einer automatischen Kraneinrichtung die Sicherheit eines Bedieners gewährleistet. JP S61 - 254 496 A1 relates to a crane safety device that ensures the safety of an operator during the operation of an automatic crane device.

US 2016 0 304 326 A1 offenbart ein Sicherheitsbeleuchtungssystem für einen Deckenlaufkran mit

- einem Lasergenerator, der ein Lasersignal erzeugen kann; und
- einem Kransteuersystem mit einer programmierbaren Logikschaltung. Der Lasergenerator ist betreibbar, um ein Lasersignal auf eine Oberfläche zu projizieren, die der Position des Krans oder der Krankomponenten entspricht.

U.S. 2016 0 304 326 A1 discloses a safety lighting system for an overhead crane

- a laser generator capable of generating a laser signal; and
- a crane control system with a programmable logic circuit. The laser generator is operable to project a laser signal onto a surface corresponding to the position of the crane or crane components.

WO 2020/ 095 169 A1 offenbart ein System zum Überwachen einer Umgebung einer Hebevorrichtung. WO 2020/ 095 169 A1 discloses a system for monitoring an environment of a hoist.

Die Aufgabe der Erfindung ist es, eine demgegenüber verbesserte Fertigungsanlage und ein verbessertes Verfahren bereitzustellen.The object of the invention is to provide a production plant that is improved in comparison thereto and an improved method.

Diese Aufgabe wird durch eine Fertigungsanlage nach Anspruch 1 gelöst.This object is achieved by a production system according to claim 1.

Bei der Fertigungsanlage zur Herstellung von Werkstücken mittels Umformung kann es sich insbesondere um ein Presswerk handeln. Die Fertigungsanlage weist eine Presse mit mindestens einem Pressentisch, mindestens ein Werkzeug (Presswerkzeug) für den Pressentisch und eine Krananlage mit mindestens einem Kran mit einem Werkzeuggreifer zum Greifen des Werkzeugs auf. An der Presse und/oder an dem Werkzeuggreifer ist jeweils mindestens ein Sensor zur Überwachung eines Umgebungsbereichs angeordnet, wobei der Sensor drahtlos oder drahtgebunden mit einer Steuerung für den Kran und/oder die Krananlage verbunden ist.The production plant for the production of workpieces by means of forming can in particular be a press shop. The production plant has a press with at least one press table, at least one tool (press tool) for the press table and a crane system with at least one crane with a tool gripper for gripping the tool. At least one sensor for monitoring a surrounding area is arranged on the press and/or on the tool gripper, the sensor being connected wirelessly or by wire to a controller for the crane and/or the crane system.

Durch Überwachung des Umgebungsbereichs können Sicherheit und Effizienz optimiert werden. So können fremde Objekte (Personen oder Gegenstände) im Umgebungsbereich erkannt werden, und zwar insbesondere beim Aufnehmen oder beim Absetzen des Werkzeugs am Pressentisch. Dies erlaubt bspw. eine Ausgabe von Warnsignalen und/oder ein Stoppen des Krans bzw. des Werkzeuggreifers. Unfälle können somit verhindert und ein Stillstand der Fertigungsanlage abgewendet werden. Zudem begünstigt eine solche Überwachung eine weitgehend automatisierte Ausgestaltung einer Fertigungsanlage, insbesondere eines Presswerks („Smart Press Shop“).By monitoring the surrounding area, safety and efficiency can be optimized. In this way, foreign objects (persons or objects) in the surrounding area can be recognized, in particular when picking up or setting down the tool on the press table. This allows, for example, warning signals to be issued and/or the crane or the work to be stopped smugglers. Accidents can thus be prevented and a downtime of the production plant averted. In addition, such monitoring favors a largely automated configuration of a production plant, in particular a press shop (“smart press shop”).

Bei dem Werkzeug handelt es sich insbesondere um ein Presswerkzeug. Das Werkzeug kann auf dem Pressentisch, insbesondere auf einer Aufspannfläche für das Werkzeug, abgesetzt werden und mit dem Pressentisch zusammenwirken. Indem das Werkzeug bzw. Abschnitte hiervon mittels der Presse zusammengepresst werden, kann durch Umformen eines Rohmaterials oder Halbzeugs ein Werkstück hergestellt werden, bspw. ein Karosserieteil eines Fahrzeugs oder Kraftfahrzeugs.The tool is in particular a pressing tool. The tool can be set down on the press table, in particular on a clamping surface for the tool, and interact with the press table. By pressing the tool or sections thereof together using the press, a workpiece can be produced by forming a raw material or semi-finished product, for example a body part of a vehicle or motor vehicle.

Die Krananlage kann einen, zwei oder mehrere Kräne aufweisen. Der oder die Kräne dienen jeweils zur Handhabung eines Werkzeugs bzw. Presswerkzeugs mittels eines Werkzeuggreifers (der oder die Kräne weisen jeweils einen Werkzeuggreifer auf). Bei den Kränen kann es sich jeweils insbesondere um einen Prozesskran bzw. Werkzeugtransportkran handeln.The crane system can have one, two or more cranes. The crane or cranes each serve to handle a tool or pressing tool by means of a tool gripper (the crane or cranes each have a tool gripper). The cranes can each in particular be a process crane or tool transport crane.

Der Werkzeuggreifer dient zum (unmittelbaren) Greifen des Werkzeugs bzw. Presswerkzeugs. Der Werkzeuggreifer weist mindestens zwei, vorzugsweise vier oder mehr, Greifarme auf, die mittels einer Betätigungseinrichtung in eine Greifstellung und eine Freigabestellung verbringbar sind. Die Greifarme können paarweise einander gegenüberliegend angeordnet sein und aufeinander zu (Greifstellung) bzw. voneinander wegbewegt werden (Freigabestellung).The tool gripper serves to (directly) grip the tool or pressing tool. The tool gripper has at least two, preferably four or more, gripper arms that can be brought into a gripping position and a release position by means of an actuating device. The gripping arms can be arranged in pairs opposite one another and can be moved towards one another (gripping position) or away from one another (release position).

Bei dem (zu überwachenden) Umgebungsbereich handelt es sich insbesondere um einen Gefahrenbereich um den Pressentisch herum, bspw. um eine Aufspannfläche des Pressentischs für das Werkzeug. Der Gefahrenbereich kann sich je Pressentisch ca. 1,8 Meter um die Aufspannfläche des Pressentischs für das Werkzeug erstrecken (zu den Seiten des Pressentischs hin). Entlang der Höhenrichtung kann sich der Gefahrenbereich über einen Bereich von bis zu 500 Millimeter (≤ 500 Millimeter) ab Oberkante der Aufspannfläche des Pressentischs erstrecken.The surrounding area (to be monitored) is in particular a danger area around the press bed, for example a clamping surface of the press bed for the tool. The danger zone can extend approx. 1.8 meters per press bed around the clamping surface of the press bed for the tool (towards the sides of the press bed). Along the height direction, the danger area can extend over an area of up to 500 millimeters (≤ 500 millimeters) from the upper edge of the clamping surface of the press bed.

Erfindungsgemäß ist an einer Stirnseite oder an beiden Stirnseiten des Werkzeuggreifers und/oder an den Längsseiten des Werkzeuggreifers als Sensor jeweils mindestens ein Sicherheits-Laserscanner, insbesondere ein 3D-Scanner, angeordnet. Die Sicherheits-Laserscanner können die Umgebung des Werkzeuggreifers erfassen, wobei dann, wenn sich der Werkzeuggreifer an einem Pressentisch befindet, die Umgebung des Pressentisches überwacht werden kann. Die Ausgestaltung als dreidimensional arbeitender Scanner (3D-Scanner) erlaubt die Erfassung von Objekten in einem dreidimensionalen Erfassungsbereich. Es kann jeweils ein Sicherheits-Laserscanner an der Stirnseite des Werkzeuggreifers angeordnet sein. Es können jeweils ein oder zwei Sicherheits-Laserscanner an der Längsseite des Werkzeuggreifers befestigt sein. Durch einen oder mehrere Sicherheits-Laserscanner kann der Pressentisch beim Überfahren mit dem Werkzeuggreifer erfasst werden. Die Sicherheits-Laserscanner können am Werkzeuggreifer befestigt sein und sich mit Werkzeuggreifer mitbewegen. Die Sicherheits-Laserscanner können unmittelbar oder mittels eines Auslegers am Werkzeuggreifer befestigt sein.According to the invention, at least one safety laser scanner, in particular a 3D scanner, is arranged as a sensor on one face or on both faces of the tool gripper and/or on the longitudinal sides of the tool gripper. The safety laser scanners can capture the area around the tool gripper, and if the tool gripper is on a press table, the area around the press table can be monitored. The design as a three-dimensional scanner (3D scanner) allows the detection of objects in a three-dimensional detection area. A safety laser scanner can be arranged on the front side of the tool gripper. One or two safety laser scanners can be attached to the long side of the tool gripper. One or more safety laser scanners can be used to detect the press table when the tool gripper runs over it. The safety laser scanners can be attached to the tool gripper and move with the tool gripper. The safety laser scanners can be attached to the tool gripper directly or by means of a cantilever.

Erfindungsgemäß sind am Werkzeuggreifer zumindest zwei Sicherheits-Laserscanner vorgesehen, wobei die Steuerung derart eingerichtet ist, dass beim Verfahren des Werkzeuggreifers nur einer der Sicherheits-Laserscanner aktiviert wird bzw. aktiv ist, wobei, wenn dieser Sicherheits-Laserscanner den Pressentisch erfasst, auch die weiteren Sicherheits-Laserscanner aktiviert werden (bspw. können dann alle Sicherheits-Laserscanner aktiv sein). Dadurch kann der Pressentisch mit einem Sicherheits-Laserscanner erkannt werden, wobei erst dann, wenn die Überwachung des Umgebungsbereichs erfolgt, alle Sicherheits-Laserscanner aktiviert werden. Dies reduziert den Energieverbrauch und (wenn nur ein Sicherheits-Laserscanner aktiv ist) die in die Umgebung des Pressentisches emittierte Strahlung.According to the invention, at least two safety laser scanners are provided on the tool gripper, with the controller being set up in such a way that when the tool gripper is moved, only one of the safety laser scanners is activated or is active, and if this safety laser scanner detects the press table, the others too Safety laser scanners are activated (e.g. all safety laser scanners can then be active). As a result, the press table can be detected with a safety laser scanner, with all safety laser scanners only being activated once the surrounding area has been monitored. This reduces the energy consumption and (if only one safety laser scanner is active) the radiation emitted in the vicinity of the press table.

Vorzugsweise kann die Steuerung derart eingerichtet sein, dass, wenn der Werkzeuggreifer das Werkzeug aufnimmt, aufgenommen hat oder absetzt, bei Erfassung eines Objekts (Person oder Gegenstand) durch den Sensor im Umgebungsbereich ein optisches und/oder akustisches Warnsignal ausgegeben wird (bspw. mittels einer hierfür vorgesehenen Signalabgabeeinrichtung) und/oder dass der Werkzeuggreifer gestoppt wird. Mit anderen Worten kann die Handhabung des Werkzeugs, bspw. ein Verfahren des Werkzeuggreifers, ein Aufnehmen oder ein Absetzen des Werkzeugs gestoppt werden. Dies trägt dazu bei, dass im Gefahrenfall Verletzungen und Unfälle verhindert werden können.The controller can preferably be set up in such a way that when the tool gripper picks up, has picked up or sets down the tool, an optical and/or acoustic warning signal is emitted (e.g. by means of a signal output device provided for this purpose) and/or that the tool gripper is stopped. In other words, the handling of the tool, for example moving the tool gripper, picking up or setting down the tool can be stopped. This helps to prevent injuries and accidents in the event of danger.

Bei Eindringen in den Umgebungsbereich kann ein optisches und/oder akustisches Warnsignal ausgegeben werden (erste Stufe). Alternativ oder ergänzend kann der Handhabungsvorgang bzw. die Verfahrgeschwindigkeit des Werkzeuggreifers reduziert werden. Tritt das Objekt in einen Teilbereich (Kernbereich) des Umgebungsbereichs ein oder befindet es sich in diesem Teilbereich oder hält sich das Objekt über eine definierte Aufenthaltsdauer hinweg im Umgebungsbereich (bspw. außerhalb des Teilbereichs) auf (Überschreiten einer definierten Aufenthaltsdauer), wird der Handhabungsvorgang bzw. der Werkzeuggreifer gestoppt (zweite Stufe).If the surrounding area is invaded, an optical and/or acoustic warning signal can be issued (first stage). Alternatively or additionally, the handling process or the traversing speed of the tool gripper can be reduced. If the object enters a sub-area (core area) of the surrounding area or is it located in this sub-area or does the object remain in the surrounding area for a defined period of time (e.g. outside the sub-area) (exceeding a defined residence time), the handling process or the tool gripper is stopped (second stage).

Vorzugsweise kann an der Presse als Sensor ein Sicherheits-Laserscanner, insbesondere ein 2D-Scanner, vorgesehen sein. Dadurch kann der Bereich um das Werkzeug herum (Umgebungsbereich) gegen Betreten und Aufenthalt von Objekten (Personen oder Gegenstände) in diesem Bereich überwacht werden. Diese Überwachung kann unabhängig davon erfolgen, ob sich der Werkzeuggreifer bzw. ein Werkzeug am Pressentisch befindet oder nicht. Pro Pressentisch können zwei Scanner je Seite vorgesehen sein. Der oder die Sensoren können ortsfest an der Presse angeordnet sein.A safety laser scanner, in particular a 2D scanner, can preferably be provided on the press as a sensor. In this way, the area around the tool (surrounding area) can be monitored to prevent objects (persons or objects) from entering or staying in this area. This monitoring can take place regardless of whether the tool gripper or a tool is on the press bed or not. Two scanners can be provided on each side of each press table. The sensor or sensors can be stationarily arranged on the press.

Vorzugsweise kann an einer Stirnseite oder an beiden Stirnseiten des Werkzeuggreifers als Sensor jeweils ein Sicherheits-Laserscanner, insbesondere ein 2D-Scanner, und/oder ein Radarsensor angeordnet sein. Durch den Sicherheits-Laserscanner kann eine von der Presse abgewandte Seite überwacht bzw. gesichert werden. Durch den Radarsensor kann an einer von der Presse abgewandten Seite ein Aufenthalt von Objekten (Personen oder Gegenstände) erkannt werden, insbesondere beim Aufnehmen und/oder Absetzen des Werkzeugs am Pressentisch. Eine Ausrüstung des Werkzeuggreifers mit Sensoren an beiden Stirnseiten hat den Vorteil, dass zu beiden Seiten der Presse (Pressentische auf einer Seite und auf der anderen Seite der Presse) die von der Presse abgewandte Seite eines Pressentisches überwacht werden kann. Die Sensoren können am Werkzeuggreifer befestigt sein und sich mit Werkzeuggreifer mitbewegen. Die Sensoren können unmittelbar oder mittels eines Auslegers am Werkzeuggreifer befestigt sein. A safety laser scanner, in particular a 2D scanner, and/or a radar sensor can preferably be arranged as a sensor on one end face or on both end faces of the tool gripper. A side facing away from the press can be monitored or secured by the safety laser scanner. The presence of objects (persons or objects) on a side facing away from the press can be detected by the radar sensor, in particular when the tool is picked up and/or set down on the press table. Equipping the tool gripper with sensors on both end faces has the advantage that the side of a press table facing away from the press can be monitored on both sides of the press (press tables on one side and on the other side of the press). The sensors can be attached to the tool gripper and move with the tool gripper. The sensors can be attached to the tool gripper directly or by means of a cantilever.

Vorzugsweise kann mindestens eine Projektionseinrichtung, insbesondere eine LED-Projektionseinrichtung, vorgesehen sein, die derart eingerichtet ist, dass eine optische Signalabgabe erfolgt (bspw. eine Visualisierung des sich nähernden Krans bzw. Werkzeuggreifers), wenn sich der Werkzeuggreifer dem Pressentisch nähert, bspw. in den Umgebungsbereich eindringt. Dies erhöht die Sicherheit, da ein anfahrender Kran bzw. Werkzeugträger frühzeitig durch Personen erkannt werden kann.Preferably, at least one projection device, in particular an LED projection device, can be provided, which is set up in such a way that an optical signal is emitted (e.g. a visualization of the approaching crane or tool gripper) when the tool gripper approaches the press bed, e.g invades the surrounding area. This increases safety, since an approaching crane or tool carrier can be recognized by people at an early stage.

Die eingangs genannte Aufgabe wird auch durch ein Verfahren nach dem nebengeordneten Anspruch gelöst.The object mentioned at the outset is also achieved by a method according to the independent claim.

Das Verfahren dient zum Betreiben einer Fertigungsanlage, vorzugsweise einem Presswerk, zur Herstellung von Werkstücken mittels Umformung nach einem der voranstehenden Aspekte. Dabei wird mindestens ein Werkzeug (Presswerkzeug) mittels einem Kran mit einem Werkzeuggreifer gehandhabt. Beim Absetzen des Werkzeugs auf einem Pressentisch einer Presse oder beim Aufnehmen des Werkzeugs von dem Pressentisch wird ein Umgebungsbereich des Pressentischs mittels mindestens einem Sensor überwacht. Wenn der Sensor erfasst, dass ein Objekt (Person oder Gegenstand) in den Umgebungsbereich eindringt oder sich in dem Umgebungsbereich aufhält, wird ein optisches und/oder akustisches Warnsignal ausgegeben oder der Werkzeuggreifer wird gestoppt.The method is used to operate a production plant, preferably a press shop, for the production of workpieces by means of forming according to one of the above aspects. At least one tool (pressing tool) is handled by a crane with a tool gripper. When the tool is set down on a press bed of a press or when the tool is picked up from the press bed, an area surrounding the press bed is monitored by means of at least one sensor. If the sensor detects that an object (person or object) enters or is present in the surrounding area, a visual and/or acoustic warning signal is issued or the tool gripper is stopped.

Hinsichtlich der hiermit erzielbaren Vorteile wird auf die diesbezüglichen Ausführungen zur Fertigungsanlage verwiesen. Zur weiteren Ausgestaltung des Verfahrens können die im Zusammenhang mit der Fertigungsanlage erläuterten und/oder nachfolgend beschriebenen Maßnahmen dienen.With regard to the advantages that can be achieved in this way, reference is made to the relevant statements on the production plant. The measures explained in connection with the production plant and/or described below can serve to further develop the method.

Vorzugsweise kann der Sensor, wenn der Werkzeuggreifer zum Pressentisch verfahren wird, den Pressentisch erfassen, wobei weitere Sensoren zur Überwachung des Umgebungsbereichs aktiviert werden. Somit werden die weiteren Sensoren erst dann aktiviert, wenn die Überwachung des Umgebungsbereichs erfolgt. Dies reduziert den Energieverbrauch und (wenn nur ein Sensor aktiv ist) die in die Umgebung der Presse emittierte Energie, bspw. die emittierte Strahlung.Preferably, when the tool gripper is moved to the press bed, the sensor can detect the press bed, further sensors being activated to monitor the surrounding area. Thus, the additional sensors are only activated when the surrounding area is monitored. This reduces the energy consumption and (if only one sensor is active) the energy emitted in the vicinity of the press, e.g. the emitted radiation.

Vorzugsweise kann, wenn das Objekt (Person oder Gegenstand) in den Umgebungsbereich eindringt oder sich in diesem aufhält, die Verfahrgeschwindigkeit des Werkzeuggreifers reduziert werden und/oder es kann der Werkzeuggreifer dann gestoppt werden, wenn das Objekt in einen Teilbereich (Kernbereich) des Umgebungsbereichs eintritt oder sich in dem Teilbereich befindet oder wenn sich das Objekt über eine definierte Aufenthaltsdauer hinweg im Umgebungsbereich aufhält (Überschreiten einer definierten Aufenthaltsdauer). Somit erfolgt nicht zwingend eine Abschaltung oder ein Stoppen des Werkzeuggreifers, sondern es kann eine zweistufige Reaktion erfolgen. Dies begünstigt die Effizienz der Fertigungsanlage.Preferably, if the object (person or object) enters or is in the surrounding area, the traversing speed of the tool gripper can be reduced and/or the tool gripper can be stopped when the object enters a sub-area (core area) of the surrounding area or is in the sub-area or if the object stays in the surrounding area for a defined length of time (exceeding a defined length of stay). Thus, the tool gripper is not necessarily switched off or stopped, but a two-stage reaction can take place. This favors the efficiency of the production plant.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen ergeben sich aus der folgenden Beschreibung und der Zeichnung, wobei gleiche oder funktional gleiche Elemente mit identischen Bezugszeichen versehen sind, ggf. jedoch lediglich einmal. In der Zeichnung zeigt:

1 schematisch eine Fertigungsanlage in einer Seitenansicht;
2 schematisch eine Ausgestaltungsmöglichkeit der Fertigungsanlage aus 1; und
3a,b ein Anfahren eines Pressentisches mit dem Werkzeuggreifer der Fertigungsanlage aus 2.

Further advantageous configurations result from the following description and the drawing, with identical or functionally identical elements being provided with identical reference symbols, but possibly only once. In the drawing shows:

1 schematically a production plant in a side view;
2 schematically shows a possible embodiment of the production plant 1 ; and
3a,b approaching a press table with the tool gripper of the production plant 2 .

In 1 ist schematisch eine Seitenansicht einer Fertigungsanlage 10 dargestellt. Bei der Fertigungsanlage 10 zur Herstellung von Werkstücken mittels Umformung kann es sich bspw. um ein Presswerk handeln.In 1 a side view of a production plant 10 is shown schematically. The production plant 10 for producing workpieces by means of forming can be a press shop, for example.

Die Fertigungsanlage 10 weist eine Presse 12 mit mindestens einem Pressentisch 14, mindestens ein Werkzeug 16 (Presswerkzeug 16) für den Pressentisch 14 und eine Krananlage mit mindestens einem Kran (jeweils nicht gezeigt) mit einem Werkzeuggreifer 18 zum Greifen des Werkzeugs 16 auf. Im Beispiel ist an der Presse 12 und an dem Werkzeuggreifer 18 jeweils mindestens ein Sensor 20, 34, 36 zur Überwachung eines Umgebungsbereichs angeordnet. Die Sensoren 20, 34, 36 sind drahtlos oder drahtgebunden mit einer Steuerung für den Kran und/oder die Krananlage verbunden (nicht dargestellt).The production plant 10 has a press 12 with at least one press bed 14, at least one tool 16 (press tool 16) for the press bed 14 and a crane system with at least one crane (each not shown) with a tool gripper 18 for gripping the tool 16. In the example, at least one sensor 20, 34, 36 is arranged on the press 12 and on the tool gripper 18 for monitoring a surrounding area. The sensors 20, 34, 36 are connected wirelessly or by wire to a controller for the crane and/or the crane system (not shown).

Der Werkzeuggreifer 18 dient zum unmittelbaren Greifen des Werkzeugs 16 bzw. Presswerkzeugs 16. Der Werkzeuggreifer 18 weist vier Greifarme 24 auf (nur zwei Greifarme 24 sind erkennbar), die mittels einer Betätigungseinrichtung in eine Greifstellung (Werkzeug 16 wird ergriffen) und eine Freigabestellung (Werkzeug 16 wird freigegeben) verbringbar sind (nicht dargestellt). Die Greifarme 24 sind paarweise einander gegenüberliegend angeordnet und können aufeinander zu (Greifstellung) und voneinander wegbewegt werden (Freigabestellung).The tool gripper 18 is used for directly gripping the tool 16 or pressing tool 16. The tool gripper 18 has four gripper arms 24 (only two gripper arms 24 can be seen), which can be moved by means of an actuating device into a gripping position (tool 16 is gripped) and a release position (tool 16 will be released) can be brought (not shown). The gripping arms 24 are arranged in pairs opposite one another and can be moved towards one another (gripping position) and away from one another (release position).

Bei dem (zu überwachenden) Umgebungsbereich 26 handelt es sich insbesondere um einen Gefahrenbereich um den Pressentisch 14 herum, bspw. um eine Aufspannfläche 28 des Pressentischs 14 für das Werkzeug 16.The surrounding area 26 (to be monitored) is in particular a danger area around the press table 14, e.g. a clamping surface 28 of the press table 14 for the tool 16.

Die Steuerung (nicht gezeigt) ist derart eingerichtet, dass, wenn der Werkzeuggreifer 18 das Werkzeug 16 aufnimmt, aufgenommen hat oder absetzt, bei Erfassung eines Objekts (Person oder Gegenstand) durch einen der Sensoren 20, 34, 36 im Umgebungsbereich 26 ein optisches und/oder akustisches Warnsignal ausgegeben wird, bspw. mittels einer hierfür vorgesehenen Signalabgabeeinrichtung (nicht dargestellt), und/oder dass der Werkzeuggreifer 18 gestoppt wird.The controller (not shown) is set up in such a way that when the tool gripper 18 picks up, has picked up or sets down the tool 16, an optical and /or an acoustic warning signal is output, for example by means of a signal output device (not shown) provided for this purpose, and/or that the tool gripper 18 is stopped.

Im Beispiel ist an der Presse 12 als Sensor ein Sicherheits-Laserscanner 20, ausgebildet als 2D-Scanner, vorgesehen. Dadurch kann der Bereich um das Werkzeug 16 herum (Umgebungsbereich 26) gegen Betreten und Aufenthalt von Objekten (Personen oder Gegenstände) überwacht werden (vgl. Erfassungsbereich 22).In the example, a safety laser scanner 20 embodied as a 2D scanner is provided on the press 12 as a sensor. As a result, the area around the tool 16 (surrounding area 26) can be monitored to prevent objects (persons or objects) from entering or staying there (cf. detection area 22).

Im Beispiel sind an beiden Stirnseiten 30, 32 des Werkzeuggreifers 18 als Sensor jeweils ein Sicherheits-Laserscanner 34, ausgebildet als 2D-Scanner, und ein Radarsensor 36 angeordnet. Durch den Sicherheits-Laserscanner 34 kann eine von der Presse 12 abgewandte Seite des Pressentischs 14 überwacht bzw. gesichert werden (vgl. Erfassungsbereich 35). Durch den Radarsensor 36 kann an einer von der Presse 12 abgewandten Seite ein Aufenthalt von Objekten (Personen oder Gegenstände) erkannt werden (vgl. Erfassungsbereich 37), insbesondere beim Aufnehmen und/oder Absetzen des Werkzeugs 16 am Pressentisch 14. Die Sensoren 34, 36 sind am Werkzeuggreifer 18 befestigt und bewegen sich mit Werkzeuggreifer 18 mit. Die Sensoren 34, 36 sind im Beispiel jeweils mittels eines Auslegers 38 am Werkzeuggreifer befestigt.In the example, a safety laser scanner 34, embodied as a 2D scanner, and a radar sensor 36 are arranged as a sensor on both end faces 30, 32 of the tool gripper 18. A side of the press table 14 facing away from the press 12 can be monitored or secured by the safety laser scanner 34 (cf. detection area 35). The radar sensor 36 can detect the presence of objects (persons or objects) on a side facing away from the press 12 (cf. detection area 37), in particular when the tool 16 is picked up and/or set down on the press bed 14. The sensors 34, 36 are attached to the tool gripper 18 and move with the tool gripper 18. In the example, the sensors 34, 36 are each attached to the tool gripper by means of a cantilever 38.

Optional kann mindestens eine Projektionseinrichtung, insbesondere eine LED-Projektionseinrichtung, vorgesehen sein, die derart eingerichtet ist, dass eine optische Signalabgabe erfolgt (bspw. eine Visualisierung des sich nähernden Krans bzw. Werkzeuggreifers 18), wenn sich der Werkzeuggreifer 18 dem Pressentisch 14 nähert, bspw. in den Umgebungsbereich 26 eindringt (nicht dargestellt).Optionally, at least one projection device, in particular an LED projection device, can be provided, which is set up in such a way that an optical signal is emitted (e.g. a visualization of the approaching crane or tool gripper 18) when the tool gripper 18 approaches the press table 14. For example, penetrates into the surrounding area 26 (not shown).

2 zeigt eine Ausgestaltungsmöglichkeit der Fertigungsanlage 10, wobei gleiche oder funktional gleiche Elemente mit identischen Bezugszeichen versehen sind, so dass zur Vermeidung von Wiederholungen auf die obigen Ausführungen verwiesen wird. 2 shows a possible embodiment of the production system 10, wherein the same or functionally the same elements are provided with identical reference numerals, so that to avoid repetition, reference is made to the above explanations.

Abweichend von der oben beschriebenen Ausgestaltung ist vorliegend an beiden Stirnseiten 30, 32 des Werkzeuggreifers 18 und an den Längsseiten 40 des Werkzeuggreifers 18 als Sensor jeweils mindestens ein Sicherheits-Laserscanner 44, ausgebildet als 3D-Scanner, angeordnet. Im Beispiel ist an den Stirnseiten 30, 32 jeweils ein Sicherheits-Laserscanner 44 angeordnet und an den Längsseiten 40 können jeweils zwei Sicherheits-Laserscanner 44 angeordnet sein (nur eine Längsseite 40 dargestellt). Die Sicherheits-Laserscanner 44 weisen jeweils einen dreidimensionalen Erfassungsbereich 46 auf. Die Sicherheits-Laserscanner 44 können jeweils mittels eines Auslegers 48 am Werkzeuggreifer 18 befestigt sein. Auf einen Sensor an der Presse 12 kann hier verzichtet werden.Deviating from the embodiment described above, at least one safety laser scanner 44, designed as a 3D scanner, is arranged as a sensor on both end faces 30, 32 of the tool gripper 18 and on the longitudinal sides 40 of the tool gripper 18. In the example, one safety laser scanner 44 is arranged on each of the end faces 30, 32 and two safety laser scanners 44 can be arranged on each of the longitudinal sides 40 (only one longitudinal side 40 is shown). The safety laser scanners 44 each have a three-dimensional detection area 46 . The safety laser scanners 44 can each be attached to the tool gripper 18 by means of a cantilever 48 . A sensor on the press 12 can be dispensed with here.

Die Steuerung (nicht dargestellt) ist derart eingerichtet, dass beim Verfahren des Werkzeuggreifers 18 nur einer der Sicherheits-Laserscanner 44' aktiviert wird bzw. aktiv ist (vgl. 3a), wobei wenn dieser Sicherheits-Laserscanner 44' den Pressentisch 14 erfasst, auch die weiteren Sicherheits-Laserscanner 44 aktiviert werden (im Beispiel sind dann alle Sicherheits-Laserscanner 44 aktiv; vgl. 3b).The controller (not shown) is set up in such a way that when the tool gripper 18 is moved, only one of the safety laser scanners 44' is activated or is active (cf. 3a) , wherein when this safety laser scanner 44' detects the press bed 14, the other safety laser scanners 44 are also activated (in the example, all safety laser scanners 44 are then active; cf. 3b) .

Die 3a und 3b zeigen ein Anfahren eines Pressentisches 14 mit dem Werkzeuggreifer 18 der Fertigungsanlage 10 gemäß 2. Zur besseren Übersicht ist an der Längsseite 40 des Werkzeuggreifers 18 nur ein Sicherheits-Laserscanner 44 dargestellt.the 3a and 3b show an approach of a press table 14 with the tool gripper 18 of the production plant 10 according to FIG 2 . For a better overview, only one safety laser scanner 44 is shown on the long side 40 of the tool gripper 18 .

Mit dem Werkzeuggreifer 18 wird mit gegriffenem Werkzeug 16 bzw. Presswerkzeug 16 der Pressentisch 14 angefahren (vgl. 3a). Der Pressentisch 14' ist bereits mit einem Werkzeug 16' bestückt. Auf dem Pressentisch 14" befindet sich (noch) kein Werkzeug. Beim Verfahren des Werkzeuggreifers 18 ist im Beispiel nur ein Sicherheits-Laserscanner 44' aktiv, wobei der Sicherheits-Laserscanner 44' dann, wenn der Pressentisch 14 überfahren wird, diesen (sensorisch) erfasst (vgl. Erfassungsbereich 46' in 3a).The press table 14 is approached with the tool gripper 18 with the tool 16 or pressing tool 16 gripped (cf. 3a) . The press table 14' is already equipped with a tool 16'. There is not (yet) a tool on the press table 14". When the tool gripper 18 is moved, only one safety laser scanner 44' is active in the example, with the safety laser scanner 44' then detecting (by sensors) the press table 14 when it is passed over. recorded (cf. recording area 46' in 3a) .

Sobald der Sicherheits-Laserscanner 44' den Pressentisch 14 erfasst, werden die weiteren Sicherheits-Laserscanner 44 aktiviert (vgl. 3b). Somit kann der Umgebungsbereich 26 des Pressentischs 14 überwacht werden.As soon as the safety laser scanner 44' detects the press table 14, the other safety laser scanners 44 are activated (cf. 3b) . The surrounding area 26 of the press table 14 can thus be monitored.

Das Verfahren zum Betreiben einer Fertigungsanlage 10 kann ablaufen wie oben beschrieben.The method for operating a manufacturing facility 10 can proceed as described above.

Claims

Production plant (10) for producing workpieces by means of forming, with a press (12) with at least one press table (14), at least one tool (16) for the press table (14) and a crane system with at least one crane with a tool gripper (18) for gripping the tool (16), at least one sensor (20, 34, 36, 44) for monitoring a surrounding area (26) being arranged on the press (12) and/or on the tool gripper (18), the sensor (20, 34, 36, 44) is connected wirelessly or by wire to a controller for the crane and/or the crane system, with one end (30, 32) or both ends (30, 32) of the tool gripper (18) and /or at least one safety laser scanner (44) is arranged as a sensor on each of the longitudinal sides (40) of the tool gripper (18), with at least two safety laser scanners (44) being provided on the tool gripper (18), the controller being set up in this way that in the process d of the tool gripper (18) only one of the safety laser scanners (44') is activated or is active, and where, when this safety laser scanner (44') detects the press table (14), the other safety laser scanners (44) also to be activated.

Manufacturing plant (10) according to claim 1 , characterized in that the production plant (10) is a pressing plant and/or that the laser scanner (44) is a 3D scanner.

Production plant (10) according to one of Claims 1 or 2 , characterized in that the controller is set up in such a way that when the tool gripper (18) picks up, has picked up or sets down the tool (16), when an object is detected by the sensor (20, 34, 36, 44) in the surrounding area ( 26) an optical and/or acoustic warning signal is emitted and/or that the tool gripper (18) is stopped.

Production plant (10) according to one of Claims 1 until 3 , characterized in that a safety laser scanner (20), in particular a 2D scanner, is provided on the press (12) as the sensor.

Production plant (10) according to one of the preceding claims, characterized in that on one end (30, 32) or on both end sides (30, 32) of the tool gripper (18) as a sensor, a safety laser scanner (34), in particular a 2D - Scanner, and / or a radar sensor (36) is arranged.

Manufacturing plant (10) according to one of the preceding claims, characterized in that at least one projection device, in particular an LED projection device, is provided, which is set up in such a way that an optical signal is emitted when the tool gripper (18) approaches the press table (14). approaches.

Method for operating a production plant (10) for producing workpieces by means of forming according to one of the preceding claims, characterized in that at least one tool (16) is handled by means of a crane with a tool gripper (18), with the setting down of the tool (16) on a press bed (14) of a press (12) or when picking up the tool (16) from the press bed (14), a region (26) surrounding the press bed (14) is monitored by means of at least one sensor (20, 34, 36, 44). , wherein if the sensor (20, 34, 36, 44) detects that an object penetrates into the surrounding area (26) or is in it, an optical and/or acoustic warning signal is output or the tool gripper (18) is stopped.

procedure after claim 7 , characterized in that when the tool gripper (18) is moved to the press table (14), the sensor (44') detects the press table (14), further sensors (44) for monitoring the surrounding area (26) being activated.

procedure after claim 7 or 8th , characterized in that when the object penetrates into the surrounding area (26) or stays in it, the traversing speed of the tool gripper (18) is reduced and/or that the tool gripper (18) is stopped when the object enters a partial area of the Surrounding area (26) occurs or is located in the sub-area or if the object is in the surrounding area (26) for a defined period of time.