DE102021205867A1

DE102021205867A1 - Manufacturing plant and work processes

Info

Publication number: DE102021205867A1
Application number: DE102021205867.1A
Authority: DE
Inventors: Marian Marcel Vorderer; Sven Dose; Sebastian Schroeck
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 2021-06-10
Filing date: 2021-06-10
Publication date: 2022-12-15

Abstract

Fertigungsanlage 1 mit mindestens einer Prozesseinrichtung 5, wobei die Fertigungsanlage 1 einen Anlagenbereich 2 aufweist, wobei die Prozesseinrichtung 5 im Anlagenbereich 2 reversibel positionierbar und/oder orientierbar ist und zur Durchführung einer Prozessfunktion ausgebildet ist, vorzugsweise mit einer Fixiereinheit zur Fixierung der Prozesseinrichtung 5 im Anlagenbereich 2, gekennzeichnet durch eine Übernahmeeinrichtung 7 und einer Handlingseinrichtung 4, wobei die Übernahmeeinrichtung 7 zur Übernahme der mindestens einen oder weiteren bereitgestellten Prozesseinrichtung 5 ausgebildet ist, wobei die Handlingseinrichtung 4 ausgebildet ist, die bereitgestellte Prozesseinrichtung 5 von der Übernahmeeinrichtung 7 an eine zugehörige Soll-Position zu bringen und/oder zu positionieren.Production plant 1 with at least one process device 5, with the production plant 1 having a plant area 2, with the process device 5 being reversibly positionable and/or orientable in the plant area 2 and being designed to carry out a process function, preferably with a fixing unit for fixing the process device 5 in the plant area 2, characterized by a takeover device 7 and a handling device 4, wherein the takeover device 7 is designed to take over the at least one or further provided process device 5, wherein the handling device 4 is designed to transfer the provided process device 5 from the takeover device 7 to an associated target position to bring and/or position.

Description

Stand der TechnikState of the art

Die Erfindung betrifft eine Fertigungsanlage und ein Arbeitsverfahren für eine Fertigungsanlage mit einem Anlagenbereich.The invention relates to a production plant and a working method for a production plant with a plant area.

Aus der deutschen Offenlegungsschrift DE 10 2016 204 174 A1 ist eine Fertigungsanlage mit einem Anlagenbereich und mindestens einem Funktionsmodul bekannt. Das Funktionsmodul ist rastlos im Anlagenbereich fixierbar. Aus der DE 10 2017 216 190 A1 ist eine Fertigungsanlage mit mindestens einem Funktionsmodul bekannt, wobei eine Auswerteeinheit ausgebildet ist basierend auf Umgebungsdaten eine absolute Position des Funktionsmoduls zu bestimmen.From the German Offenlegungsschrift DE 10 2016 204 174 A1 a production plant with a plant area and at least one functional module is known. The function module can be fixed in place in the system area. From the DE 10 2017 216 190 A1 a production plant with at least one functional module is known, wherein an evaluation unit is designed to determine an absolute position of the functional module based on environmental data.

Offenbarung der ErfindungDisclosure of Invention

Im Rahmen der Erfindung wird eine Fertigungsanlage mit den Merkmalen des Anspruchs 1 vorgeschlagen. Ferner wird ein Arbeitsverfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 14 vorgeschlagen. Bevorzugte und/oder vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen, der nachfolgenden Beschreibung sowie den beigefügten Figuren.A production plant with the features of claim 1 is proposed within the scope of the invention. Furthermore, a working method with the features of claim 14 is proposed. Preferred and/or advantageous embodiments of the invention result from the dependent claims, the following description and the accompanying figures.

Erfindungsgemäß wird eine Fertigungsanlage vorgeschlagen, wobei die Fertigungsanlage insbesondere eine wandlungsfähige Fertigungsanlage bildet. Die Fertigungsanlage ist insbesondere zur Fertigung eines Produkts, zur Bearbeitung, zur Montage, zur Kommissionierung, Verpackung, Prüfung und/oder zum Vermessen des Produktes ausgebildet.According to the invention, a production plant is proposed, the production plant forming in particular a versatile production plant. The manufacturing facility is designed in particular for manufacturing a product, for processing, for assembly, for order picking, packaging, testing and/or for measuring the product.

Die Fertigungsanlage umfasst mindestens eine Prozesseinrichtung, vorzugsweise mindestens zehn Prozesseinrichtungen. Die Prozesseinrichtung kann beispielsweise Teile einer mehrstufigen Herstellung, Bearbeitung und/oder Vermessung des Produktes übernehmen. Wandlungsfähig bezüglich der Fertigungsanlage meint insbesondere, dass mittels der Fertigungsanlage unterschiedliche Produkte gefertigt, bearbeitet, montiert und/oder vermessen werden können, beispielsweise nach einem Umbau oder einer Umprogrammierung der Fertigungsanlage und/oder der Prozesseinrichtung. Der Umbau und/oder das Umprogrammieren soll im Speziellen ohne großen konstruktiven, programmiertechnischen und/oder mechanischen Aufwand erfolgen, beispielsweise durch Umpositionieren, Ergänzen und/oder Austauschen der Prozesseinrichtungen.The production plant comprises at least one process device, preferably at least ten process devices. The process device can, for example, take over parts of a multi-stage production, processing and/or measurement of the product. Versatile with regard to the production facility means in particular that the production facility can be used to manufacture, process, assemble and/or measure different products, for example after a conversion or reprogramming of the production facility and/or the process facility. The conversion and/or the reprogramming should in particular be carried out without major design, programming and/or mechanical effort, for example by repositioning, supplementing and/or exchanging the process devices.

Die Fertigungsanlage weist einen Anlagenbereich auf. Der Anlagenbereich ist insbesondere ein Abschnitt, in dem das Produkt hergestellt, bearbeitet, gehandhabt und/oder vermessen werden kann. Der Anlagenbereich kann Teil einer Fertigungs-, Produktions- oder Bearbeitungslinie sein. Der Anlagenbereich ist insbesondere ein Flächen- oder Volumenabschnitt. Der Anlagenbereich weist insbesondere einen Anlagenboden auf, auf welchem die Prozesseinrichtungen fußen, befestigbar und/oder verschiebbar sind. Die Prozesseinrichtung ist im Anlagenbereich vorzugsweise reversibel positionierbar und/oder orientierbar. Reversibel positionierbar meint insbesondere, dass die Prozesseinrichtung von einer Position im Anlagenbereich zu einer anderen Position im Anlagenbereich gebracht, geschoben und/oder angeordnet werden kann, und beispielsweise dort weiter betreibbar ist. Im Speziellen meint es, dass die Prozesseinrichtung an beliebigen Orten des Anlagenbereichs betreibbar ist.The production plant has a plant area. The plant area is in particular a section in which the product can be manufactured, processed, handled and/or measured. The plant area can be part of a manufacturing, production or processing line. The plant area is in particular a surface or volume section. The plant area has, in particular, a plant floor on which the process devices are based, can be fastened and/or can be moved. The process device can preferably be reversibly positioned and/or oriented in the plant area. Reversibly positionable means in particular that the process device can be brought, pushed and/or arranged from one position in the plant area to another position in the plant area and can continue to be operated there, for example. In particular, it means that the process device can be operated at any location in the plant area.

Die Prozesseinrichtung ist zur Durchführung einer Prozessfunktion ausgebildet. Die Prozessfunktion ist beispielsweise eine mechanische, eine elektrische, mechatronische, pneumatische Funktion und/oder ein dergleichen Arbeitsschritt. Die Prozessfunktion kann ein Bearbeiten, ein Verarbeiten, Transportieren oder Vermessen eines Produkts, einer Produktvorstufe oder eines Zwischenproduktes sein. Beispielsweise ist und/oder umfasst die Prozessfunktion ein Bohren, Schrauben oder Vermessen. Im Speziellen kann die Prozesseinrichtung zur Durchführung mehrerer Prozessfunktionen ausgebildet sein. Besonders bevorzugt ist es, dass die Prozesseinrichtungen miteinander im Eingriff stehen können und beispielsweise gemeinsam an einem Produkt, Produktvorstufe oder Zwischenprodukt Prozessfunktionen durchführen können.The process device is designed to carry out a process function. The process function is, for example, a mechanical, electrical, mechatronic, pneumatic function and/or a similar work step. The process function can be processing, processing, transporting or measuring a product, a product preliminary stage or an intermediate product. For example, the process function is and/or includes drilling, screwing or measuring. In particular, the process device can be designed to carry out a number of process functions. It is particularly preferred that the process devices can interact with one another and, for example, jointly carry out process functions on a product, product precursor or intermediate product.

Die Prozesseinrichtung weist optional eine Fixiereinheit auf. Die Fixiereinheit dient der Fixierung der Prozesseinrichtung im Anlagenbereich, insbesondere der rasterlosen Fixierung. Beispielsweise kann mittels der rasterlosen Fixierung die Prozesseinrichtung am Boden des Anlagenbereiches fixiert werden. Als rasterlose Fixierung wird insbesondere verstanden, dass die Prozesseinrichtung ungerastert im Anlagenbereich anordbar ist und beispielsweise keine vorgegebenen Positionen im Anlagenbereich vorgesehen sind, an denen die Prozesseinrichtung fixierbar wäre. Mittels der rasterlosen Fixierung ist die Prozesseinrichtung auf die entsprechenden Aufgaben in der Fertigungsanlage genauer anpassbar und/oder einsetzbar. Im Speziellen sind Verstiftungen, Kniehebel und/oder Anschläge zur Positionierung vorgesehen.The process device optionally has a fixing unit. The fixing unit serves to fix the process device in the plant area, in particular the gridless fixing. For example, the process device can be fixed to the floor of the plant area by means of the gridless fixing. Fixing without a grid is understood in particular to mean that the process device can be arranged without a grid in the plant area and, for example, no predetermined positions are provided in the plant area at which the process device could be fixed. The process device can be more precisely adapted and/or used for the corresponding tasks in the production plant by means of the gridless fixation. In particular, pins, toggle levers and/or stops are provided for positioning.

Die Prozesseinrichtung weist insbesondere eine Energieversorgungseinheit auf. Die Energieversorgungseinheit dient der Versorgung der Prozesseinrichtung mit Energie, insbesondere, um die Prozessfunktion durchführen zu können. Die Energieversorgungseinheit kann zur Bereitstellung und/oder Speicherung von elektrischer, mechanischer oder pneumatischer Energie ausgebildet sein. Die Energieversorgungseinheit ist zur kabellosen Energieversorgung der Prozesseinrichtung. Kabellos meint in diesem Zusammenhang insbesondere, dass die Prozesseinrichtung gegenüber der Umgebung in der Fertigungsanlage nicht mit Kabeln zur Energieversorgung angebunden ist. In der Prozesseinrichtung selbst kann eine Verkabelung vorgesehen sein, ohne gegen das Merkmal der kabellosen Energieversorgung in diesem Sinne zu verstoßen. Im Speziellen meint kabellos, dass der Betrieb der Prozesseinrichtung bei der Durchführung der Prozessfunktion kabellos sein kann, wobei zu Ladezwecken die Energieversorgungseinheit zeitweise und/oder kurzzeitig mit einem Kabel angebunden sein kann.The process device has in particular an energy supply unit. The energy supply unit serves to supply the process device with energy, in particular in order to be able to carry out the process function. The power supply unit can be used to provide and/or storage of electrical, mechanical or pneumatic energy. The power supply unit is for wireless power supply of the process device. In this context, wireless means in particular that the process device is not connected to the environment in the production plant with cables for the energy supply. Cabling can be provided in the process device itself without violating the feature of wireless energy supply in this sense. In particular, wireless means that the operation of the process device when performing the process function can be wireless, with the energy supply unit being able to be connected temporarily and/or briefly with a cable for charging purposes.

Die Fertigungsanlage umfasst eine Übernahmeeinrichtung. Die Übernahmeeinrichtung bildet beispielsweise eine Schleuse. Die Übernahmeeinrichtung ist zur Übernahme einer oder mehrerer Prozesseinrichtungen ausgebildet. Beispielsweise kann so eine benötigte Prozesseinrichtung der Fertigungsanlage bereitgestellt und/oder übergeben werden. Ferner kann die Übernahmeeinrichtung ausgebildet sein, eine Prozesseinrichtung aus der Fertigungsanlage zu entfernen. Die Übernahmeeinrichtung kann beispielsweise als eine Einrichtung zum Ein- und/oder Ausschleusen einer Prozesseinrichtung ausgebildet sein. Die Prozesseinrichtung bildet vorzugsweise einen Übergang und/oder eine Schnittstelle von Fertigungsanlage, insbesondere Anlagenbereich, zur Umgebung bzw. einem Nichtanlagenbereich.The production plant includes a receiving facility. The receiving device forms a lock, for example. The takeover device is designed to take over one or more process devices. For example, a required process device can be made available and/or handed over to the production plant. Furthermore, the transfer device can be designed to remove a process device from the production plant. The transfer device can be designed, for example, as a device for transferring a process device in and/or out. The process device preferably forms a transition and/or an interface from the production plant, in particular the plant area, to the environment or a non-plant area.

Die Fertigungsanlage umfasst eine Handlingseinrichtung. Die Handlingseinrichtung umfasst und/oder bildet vorzugsweise mindestens eine kinematische Kette, beispielsweise einen Roboterarm, Lineareinheit und/oder Greifereinheit. Die Handlingseinrichtung ist ausgebildet, insbesondere programmgesteuert und/oder gemäß einer Programmvorschrift, eine an der Übernahmeeinrichtung bereitgestellte Prozesseinrichtung aufzunehmen, zu greifen, anzugeben, zu transportieren und/oder zu positionieren. Insbesondere ist die Handlingseinrichtung ausgebildet, insbesondere programmgesteuert und/oder gemäß einer Programmvorschrift, die bereitgestellte Prozesseinrichtung an der Übernahmeeinrichtung in einer bestimmten und/oder vorgegebenen Orientierung, Lage und/oder Position zu übernehmen, aufzunehmen und/oder zu greifen. Die Handlingseinrichtung ist ausgebildet die bereitgestellte Prozesseinrichtung insbesondere programmgesteuert und/oder gemäß einer Programmvorschrift, an einer Soll-Position zu positionieren und/oder an eine Soll-Position zu bringen und/oder zu transportieren. Insbesondere ist die Handlingseinrichtung ausgebildet, insbesondere programmgesteuert und/oder gemäß einer Programmvorschrift, die bereitgestellte Prozesseinrichtung von der Übernahmeeinrichtung aufzunehmen und/oder von dort an die Soll-Position zu bringen. Insbesondere ist die Handlingseinrichtung ausgebildet, insbesondere programmgesteuert und/oder gemäß einer Programmvorschrift, die bereitgestellte Prozesseinrichtung in einer Soll-Lage und/oder Soll-Orientierung an der Soll-Position zu positionieren.The production plant includes a handling device. The handling device preferably includes and/or forms at least one kinematic chain, for example a robot arm, linear unit and/or gripper unit. The handling device is designed, in particular under program control and/or according to a program specification, to pick up, grip, specify, transport and/or position a process device provided on the receiving device. In particular, the handling device is designed, in particular under program control and/or according to a program specification, to accept, pick up and/or grip the provided process device at the transfer device in a specific and/or predetermined orientation, location and/or position. The handling device is designed to position and/or bring the provided process device to a target position and/or to bring it to a target position and/or to transport it, in particular under program control and/or according to a program specification. In particular, the handling device is designed, in particular under program control and/or according to a program specification, to pick up the provided process device from the transfer device and/or bring it from there to the target position. In particular, the handling device is designed, in particular under program control and/or according to a program specification, to position the provided process device in a target position and/or target orientation at the target position.

Insbesondere wird in dieser Hinsicht und in Bezug auf die optischen Markierungen Bezug genommen auf die Anmeldung DE 10 2016 216 221 A1 und DE 10 216 216 196 A1 , deren Inhalt hiermit in diese Anmeldung aufgenommen wird.In particular, in this respect and in relation to the optical markings, reference is made to the application DE 10 2016 216 221 A1 and DE 10 216 216 196 A1 , the content of which is hereby incorporated into this application.

Der Erfindung liegt die Überlegung zugrunde, dass zur Bereitstellung einer wandlungsfähigen Fertigungsanlage der Austausch, die Ergänzung oder Entfernung einer Prozesseinrichtung durch eine Übergabe an eine Übernahmeeinrichtung vereinfacht und beschleunigt werden kann. Insbesondere erfolgt die Positionierung der Prozesseinrichtung durch eine Handlingseinrichtung, sodass ein Positionieren durch Personal und/oder aufwändige Vermessungen entfallen können und von der Fertigungsanlage selbst durchgeführt wird. Durch das zentrale Positionieren durch die Handlingseinrichtung kann die Integration eines eigenen Positionierungs- und/oder Messsystems in den Prozesseinrichtungen entfallen, sodass eine kostengünstige und wandlungsfähige Fertigungsanlage beschrieben wird.The invention is based on the consideration that, in order to provide a versatile production plant, the replacement, addition or removal of a process device can be simplified and accelerated by handing it over to a transfer device. In particular, the process device is positioned by a handling device, so that positioning by personnel and/or complex measurements can be dispensed with and is carried out by the production plant itself. As a result of the central positioning by the handling device, the integration of a separate positioning and/or measuring system in the process devices can be dispensed with, so that a cost-effective and versatile production plant is described.

Eine Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass die Handlingseinrichtung ausgebildet ist, die bereitgestellte Prozesseinrichtung und/oder bereitgestellte Prozesseinrichtungen zu greifen, zu übernehmen, zu transportieren, zu schwenken, zu drehen, zu rotieren, zu heben, abzustellen und/oder auf einem vorgegebenen Weg und/oder Trajektorie zu transferieren. Insbesondere ist die Handlingseinrichtung ausgebildet, die bereitgestellte Prozesseinrichtung und/oder die bereitgestellten Prozesseinrichtungen an der Übernahmeeinrichtung abzunehmen, zu greifen, zu übernehmen und/oder von dort weg zu transportieren. Insbesondere kann die Handlingseinrichtung ausgebildet sein, eine abzutransportierende Prozesseinrichtung zur Handlingseinrichtung zu transportieren, dort zu übergeben und/oder abzustellen. Die Handlingseinrichtung umfasst hierzu beispielsweise einen Manipulator, einen Greifer, einen Greifarm, eine klimatische Kette. Die Handlingseinrichtung ist beispielsweise ausgebildet, die bereitgestellte Prozesseinrichtung zu übernehmen, zu greifen und/oder aufzunehmen. Insbesondere ist die Handlingseinrichtung ausgebildet und/oder eingerichtet, die bereitgestellte Prozesseinrichtung in einer bestimmten, bekannten und/oder vorgegebenen Orientierung und/oder Lage zu übernehmen, insbesondere an der Übernahmeeinrichtung zu übernehmen.One embodiment of the invention provides that the handling device is designed to grip, take over, transport, swivel, rotate, rotate, lift, set down and/or on a predetermined path the provided process device and/or provided process devices and/or to transfer trajectory. In particular, the handling device is designed to remove, grip, take over and/or transport away from the receiving device the provided process device and/or the provided process devices. In particular, the handling device can be designed to transport a process device that is to be transported away to the handling device, to hand it over there and/or to set it down. For this purpose, the handling device comprises, for example, a manipulator, a gripper, a gripper arm, a climatic chain. The handling device is designed, for example, to take over, grip and/or pick up the provided process device. In particular, the handling device is designed and/or set up, the process device provided in a specific, known and/or predetermined orientation and/or position to take over, in particular to take over at the takeover facility.

Eine Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass die Fertigungsanlage, im Speziellen die Handlingseinrichtung, eine Positionsbestimmungseinrichtung umfasst. Die Positionsbestimmungseinrichtung ist ausgebildet, eine Position, Lage und/oder Orientierung der bereitgestellten Prozesseinrichtung zu ermitteln und/oder zu bestimmen. Insbesondere werden Position, Lage und/oder Orientierung in mindestens drei Freiheitsgraden, im Speziellen in sechs Freiheitsgraden ermittelt. Beispielsweise weist die Positionsbestimmungseinrichtung hierzu Mittel zur Aufnahme eines Bildes und darauf basierenden Position, Lage und/oder Orientierungsbestimmung auf. Insbesondere ist die Positionsbestimmungseinrichtung ausgebildet, die Position, Lage und/oder Orientierung der bereitgestellten Prozesseinrichtung bei Übernahme und/oder Greifen, insbesondere im Bereich der Übernahmeeinrichtung zu ermitteln und/oder zu bestimmen. Ferner ist die Positionsbestimmungseinrichtung vorzugsweise ausgebildet, die Position, Lage und/oder Orientierung bei einem absetzen und/oder positionieren der Prozesseinrichtung zu bestimmen, insbesondere an der zugehörigen Soll-Position. Hilfsweise ist die Positionsbestimmungseinrichtung ausgebildet, die Lage, Position und/oder Orientierung zum Bringen und/oder Positionieren an der Soll-Position zu bestimmen.An embodiment of the invention provides that the production plant, in particular the handling device, includes a position determination device. The position determination device is designed to determine and/or determine a position, location and/or orientation of the provided process device. In particular, the position, location and/or orientation are determined in at least three degrees of freedom, specifically in six degrees of freedom. For example, for this purpose the position determination device has means for recording an image and determining the position, location and/or orientation based thereon. In particular, the position determination device is designed to determine and/or determine the position, position and/or orientation of the provided process device when it is taken over and/or gripped, in particular in the area of the takeover device. Furthermore, the position determination device is preferably designed to determine the position, location and/or orientation when the process device is set down and/or positioned, in particular at the associated setpoint position. The position determination device is designed to determine the location, position and/or orientation for bringing and/or positioning at the target position.

Besonders bevorzugt ist es, dass der Anlagenbereich einen Markierungsbereich aufweist, insbesondere umfasst der Markierungsbereich und/oder der Anlagenbereich mindestens eine optische Markierung, im Speziellen eine Mehrzahl an optischen Markierungen. Die optischen Markierungen sind beispielsweise zweidimensionale optische Codes. Die optischen Markierungen sind vorzugsweise regelmäßig, beispielsweise gerafft und/oder matrixartig im Anlagenbereich angeordnet. Besonders bevorzugt umfassen und/oder beschreiben die optischen Markierungen jeweils ihre Position, Lage und/oder Orientierung. Die Positionsbestimmungseinrichtung ist ausgebildet, mindestens ein Bild aufzunehmen. Beispielsweise umfasst die Positionsbestimmungseinrichtung hierzu mindestens eine Kamera, beispielsweise eine CCD-Kamera oder eine CMOS-Kamera. Das mindestens eine aufgenommene Bild zeigt und/oder umfasst die optische Markierung oder eine Mehrzahl an optischen Markierungen. Die Positionsbestimmungseinrichtung ist ausgebildet und/oder eingerichtet, basierend auf dem aufgenommenen Bild, insbesondere der gezeigten und/oder umfassten optischen Markierung die Position, Lage und/oder Orientierung zu bestimmen. Beispielsweise ist die Positionsbestimmungseinrichtung ausgebildet, basierend auf dem Bild die Position, Lage und/oder Orientierung zur Positionierung der Prozesseinrichtung an der Soll-Position zu bestimmen. Insbesondere wird die Position, Lage und/oder Orientierung basierend auf dem Bild und/oder der darauf gezeigten optischen Markierung, in sechs Freiheitsgraden bestimmt.It is particularly preferred that the installation area has a marking area, in particular the marking area and/or the installation area comprises at least one optical marking, in particular a plurality of optical markings. The optical markings are, for example, two-dimensional optical codes. The optical markings are preferably arranged regularly, for example gathered and/or in a matrix-like manner in the system area. Particularly preferably, the optical markings each include and/or describe their position, position and/or orientation. The position determination device is designed to record at least one image. For example, the position determination device includes at least one camera for this purpose, for example a CCD camera or a CMOS camera. The at least one recorded image shows and/or includes the optical marking or a plurality of optical markings. The position determination device is designed and/or set up to determine the position, location and/or orientation based on the recorded image, in particular the optical marking that is shown and/or included. For example, the position determination device is designed to determine the position, location and/or orientation for positioning the process device at the target position based on the image. In particular, the position, position and/or orientation is determined in six degrees of freedom based on the image and/or the optical marking shown thereon.

Besonders bevorzugt ist es, dass die Prozesseinrichtung einen Markierungsbereich aufweist und/oder eine Oberfläche der Prozesseinrichtung, insbesondere der Markierungsbereich, mindestens eine optische Markierung umfasst. Die mindestens eine optische Markierung ist vorzugsweise ausgebildet wie die optische Markierung im Anlagenbereich. Beispielsweise beschreibt die optische Markierung eine Position der optischen Markierung auf der Prozesseinrichtung, insbesondere auch Lage und/oder Orientierung. Die Positionsbestimmungseinrichtung ist beispielsweise ausgebildet, mindestens ein Bild der optischen Markierung auf der Prozesseinrichtung aufzunehmen, wobei basierend auf diesem Bild, die Lage, Orientierung und/oder Position der Prozesseinrichtung bestimmt und/oder ermittelt wird, insbesondere zur gezielten und/oder orientierten Aufnahme und/oder Greifen der Prozesseinrichtung durch die Handlingseinrichtung.It is particularly preferred that the processing device has a marking area and/or a surface of the processing device, in particular the marking area, comprises at least one optical marking. The at least one optical marking is preferably designed like the optical marking in the system area. For example, the optical marking describes a position of the optical marking on the process device, in particular also position and/or orientation. The position determination device is designed, for example, to record at least one image of the optical marking on the process device, the position, orientation and/or position of the process device being determined and/or ascertained based on this image, in particular for targeted and/or oriented recording and/or or grasping of the process device by the handling device.

Insbesondere ist es vorgesehen, dass die Fertigungsanlage eine Planungseinrichtung aufweist. Die Planungseinrichtung ist ausgebildet und/oder eingerichtet, basierend auf einer Anlagenaufgabe die Soll-Position zu bestimmen. Die Anlagenaufgabe ist insbesondere eine Aufgabe der Fertigungsanlage, beispielsweise welche Art von Produkt hergestellt werden soll, in welcher Stückzahl und/oder welche Fertigungen, Funktionen und/oder Schritte in der Fertigungsanlage auszuführen sind. Die Planungseinrichtung ist beispielsweise ausgebildet, zu bestimmen, welche Prozesseinrichtungen für die Anlagenaufgabe benötigt werden und/oder nicht benötigt werden, insbesondere zu bestimmen welche Prozesseinrichtungen fehlen und zu integrieren sind und/oder welche Prozesseinrichtungen in der Fertigungsanlage sind und beispielsweise nicht für die Anlagenaufgabe benötigt werden. Insbesondere ist die Planungseinrichtung ausgebildet, basierend auf der Anlagenaufgabe die Soll-Position der Prozesseinrichtung und/oder die Soll-Positionen der benötigten Prozesseinrichtungen zu bestimmen, beispielsweise wie diese effektiv anzuordnen sind und/oder eine effektive Interaktion bzw. Durchführung der Anlagenaufgabe möglich ist. Insbesondere wird die ermittelte Soll-Position von der Planungseinrichtung der Handlingseinrichtung bereitgestellt.In particular, it is provided that the production plant has a planning device. The planning device is designed and/or set up to determine the target position based on a system task. The plant task is in particular a task of the production plant, for example what type of product is to be manufactured, in what quantity and/or which productions, functions and/or steps are to be carried out in the production plant. The planning device is designed, for example, to determine which process devices are required for the system task and/or are not required, in particular to determine which process devices are missing and need to be integrated and/or which process devices are in the production plant and are not required for the system task, for example . In particular, the planning device is designed to determine the target position of the process device and/or the target positions of the required process devices based on the system task, for example how these are to be arranged effectively and/or effective interaction or implementation of the system task is possible. In particular, the determined target position is provided by the planning device of the handling device.

Dieser Ausgestaltung liegt die Überlegung zugrunde, dass durch das Festlegen einer Anlagenaufgabe durch die Planungseinrichtung bestimmt wird welche Prozesseinrichtungen benötigt sind und/oder welche nicht mehr benötigt sind, wobei die benötigten Prozesseinrichtungen lediglich an der Übernahmeeinrichtung bereitzustellen sind und/oder wegzunehmen sind, wobei die Positionierung und/oder der Transport an die Soll-Position durch die Fertigungsanlage selbst erfolgt, sodass hier kein personeller Einsatz explizit erforderlich ist.This refinement is based on the consideration that the planning device determines which process devices are required and/or which are no longer required by specifying a system task, with the required process devices only having to be provided at the transfer device and/or are to be removed, with the positioning and/or transport to the target position being carried out by the production plant itself, so that no personnel deployment is explicitly required here.

Eine Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass die Fertigungsanlage eine Kontrolleinrichtung aufweist. Die Kontrolleinrichtung weist beispielsweise eine Kamera auf, wobei die Kamera und/oder die Kontrolleinrichtung ausgebildet ist ein Kontrollbild aufzunehmen. Das Kontrollbild zeigt den Anlagenbereich und/oder die Fertigungsanlage, im Speziellen einen Abschnitt und/oder Ausschnitte davon. Insbesondere zeigt das Kontrollbild den Anlagenbereich, die Fertigungsanlage und/oder den Abschnitt in einer Draufsicht von oben. Beispielsweise zeigt das Kontrollbild die Anordnung und/oder Positionierung der Prozesseinrichtungen im Anlagenbereich. Die Kontrolleinrichtung ist ausgebildet, basierend auf dem Kontrollbild, eine Abweichung der Anordnung und/oder Positionen der Prozesseinrichtungen von einer gewaltigen Soll-Position zu bestimmen, insbesondere die Abweichung anzuzeigen und/oder als Fehler auszugeben. Diese Ausgestaltung basiert auf der Überlegung, dass Abweichungen durch Fehler, Vibrationen oder äußere Einflüsse die zu einer Abweichung der Soll-Positionierung führen so einfach und insbesondere während des Betriebs der Fertigungsanlage auffindbar und/oder detektierbar sind.An embodiment of the invention provides that the production plant has a control device. The control device has a camera, for example, with the camera and/or the control device being designed to record a control image. The control image shows the plant area and/or the production plant, specifically a section and/or sections thereof. In particular, the control image shows the plant area, the production plant and/or the section in a plan view from above. For example, the control image shows the arrangement and/or positioning of the process devices in the plant area. The control device is designed, based on the control image, to determine a deviation in the arrangement and/or positions of the process devices from an enormous target position, in particular to display the deviation and/or to output it as an error. This refinement is based on the consideration that deviations due to errors, vibrations or external influences which lead to a deviation from the target positioning can be found and/or detected so easily and in particular during operation of the production plant.

Besonders bevorzugt ist es, dass die Prozesseinrichtung und/oder die Prozesseinrichtungen jeweils eine Kopplungsschnittstelle aufweisen, wobei die Kopplungsschnittstelle ausgebildet und/oder eingerichtet ist zur Ankopplung der Handlingseinrichtung an die Prozesseinrichtung, beispielsweise zum formschlüssigen, kraftschlüssigen und/oder leibschlüssigen koppeln. Beispielsweise umfasst die Handlingseinrichtung einen Greifer und/oder einen Manipulator zur Ankopplung an die Kopplungsschnittstelle. Die Kopplungsschnittstelle ist beispielsweise Eingriff und/oder Griff ähnlich. Im Speziellen kann die Kopplungsschnittstelle spezifisch, beispielsweise formangepasst an die Handlingseinrichtung, insbesondere den Manipulator ausgebildet sein. Alternativ oder zusätzlich weist die Prozesseinrichtung eine, vorzugsweise eine einzige, Kupplung zur Aufnahme eines, vorzugsweise eines einzigen, Steckers zur Medienversorgung auf. Vorzugsweise werden über den Stecker und/oder die Kupplung als Medien elektrische Energie und/oder Druckluft und/oder eine Datenverbindung, beispielsweise Ethernet, zur Verfügung gestellt. Vorzugsweise ist die Handlungseinrichtung eingerichtet und führt dies während des Arbeitsverfahrens durch, den Stecker in die Kupplung der Prozesseinrichtung zu stecken, um die Medienversorgung der Prozesseinrichtung herzustellen. Nach der Herstellung der Medienversorgung steht der Hoover-Effekt zur Verfügung und die Handlingseinrichtung kann die Prozesseinrichtung mittels der Kopplungsschnittstelle bewegen und verschieben. Vorzugsweise ist der Stecker die Kopplungsschnittstelle.It is particularly preferred that the process device and/or the process devices each have a coupling interface, the coupling interface being designed and/or set up for coupling the handling device to the process device, for example for positive, non-positive and/or non-positive coupling. For example, the handling device includes a gripper and/or a manipulator for coupling to the coupling interface. The docking interface is, for example, grip-like and/or grip-like. In particular, the coupling interface can be designed specifically, for example with a shape adapted to the handling device, in particular the manipulator. Alternatively or additionally, the process device has one, preferably a single, coupling for receiving a, preferably a single, plug for media supply. Electrical energy and/or compressed air and/or a data connection, for example Ethernet, are preferably made available as media via the plug and/or the coupling. The handling device is preferably set up and carries this out during the working process to plug the plug into the coupling of the processing device in order to establish the media supply for the processing device. After the media supply has been established, the Hoover effect is available and the handling device can move and displace the process device using the coupling interface. Preferably, the connector is the coupling interface.

Eine Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass die Prozesseinrichtung und/oder die Prozesseinrichtungen jeweils eine Transportunterstützungseinheit aufweisen. Die Transportunterstützungseinheit ist ausgebildet den Transport, das Greifen, Transportieren, insbesondere translatorische Bewegung und/oder Positionieren der Prozesseinrichtung durch die Handlingseinrichtung zu unterstützen. Beispielsweise ist die Transportunterstützungseinheit ausgebildet die Prozesseinrichtung für das Bringen und/oder Transportieren bzw. Positionieren von der Anlagenfläche anzuheben und/oder den Reitwiderstand zu reduzieren, beispielsweise durch Nutzung eines Hoover-Effekts und/oder Aufbau eines Luftkissen, wobei die Prozesseinrichtung hierzu beispielsweise an eine Druckluftversorgung angekoppelt ist und/oder wird, alternativ kann die Transportunterstützungseinheit beispielsweise ein Anheben basierend auf Elektromagnetismus bewirken.One embodiment of the invention provides that the process device and/or the process devices each have a transport support unit. The transport support unit is designed to support the transport, gripping, transporting, in particular translational movement and/or positioning of the process device by the handling device. For example, the transport support unit is designed to lift the process device for bringing and/or transporting or positioning from the system surface and/or to reduce the riding resistance, for example by using a Hoover effect and/or building up an air cushion, with the process device being connected to a Compressed air supply is coupled and / or is, alternatively, the transport support unit can cause lifting based on electromagnetism, for example.

Besonders bevorzugt ist die Prozesseinrichtung zur kabellosen Energieversorgung ausgebildet.The process device is particularly preferably designed for wireless power supply.

Besonders bevorzugt ist es, dass die Übernahmeeinrichtung zur Übernahme der Prozesseinrichtung von einem autonomen Fahrzeug, einer Förderbandeinrichtung und/oder einer Person ausgebildet ist. Insbesondere ist diese Übernahme als eine Übernahme von extern und/oder außerhalb der Fertigungsanlage zu verstehen, beispielsweise der Bereitstellung der Prozesseinrichtung von einem Benutzer außerhalb der Fertigungsanlage, der die Prozesseinrichtung von einem Lager bringt. Alternativ kann die Übernahmeeinrichtung zur Übernahme der Prozesseinrichtung von einer Förderbandeinrichtung mit einem Förderband ausgebildet sein, wobei das Förderband und/oder die Förderbandeinrichtung die Prozesseinrichtung von extern an die Übernahmeeinrichtung bereitstellt. Besonders bevorzugt ist es, dass die Übernahmeeinrichtung ausgebildet ist, die Prozesseinrichtung von einem autonomen Fahrzeug, beispielsweise autonomen Flurfördermarke zu übernehmen. Die Übernahmeeinrichtung ist hierbei jeweils an die sicherheitstechnischen und/oder geometrischen Anforderungen angepasst, beispielsweise zur Vermeidung einer Verletzung von Personen, die eine Prozesseinrichtung an die Übernahmeeinrichtung bereitstellen.It is particularly preferred that the takeover device is designed to take over the process device from an autonomous vehicle, a conveyor belt device and/or a person. In particular, this takeover is to be understood as a takeover from outside and/or outside the production plant, for example the provision of the process device by a user outside the production plant who brings the process device from a warehouse. Alternatively, the takeover device can be designed to take over the process device from a conveyor belt device with a conveyor belt, with the conveyor belt and/or the conveyor belt device providing the process device to the takeover device from the outside. It is particularly preferred that the takeover device is designed to take over the process device from an autonomous vehicle, for example an autonomous industrial truck. The transfer device is in each case adapted to the safety-related and/or geometric requirements, for example to avoid injury to persons who provide a process device to the transfer device.

Insbesondere ist es vorgesehen, dass die Übernahmeeinrichtung ausgebildet ist, eine Übernahmeposition und/oder Übernahmelage der bereitgestellten Prozesseinrichtung zu ermitteln und/oder die Prozesseinrichtung in einer vorgegebenen Übernahmeposition und/oder Übernahmelage zu übernehmen. Beispielsweise ist die Übernahmeeinrichtung ausgebildet, dass die Prozesseinrichtung von der Person, der Förderbandeinrichtung und/oder dem autonomen Fahrzeug nur in einer vorgegebenen Lage und/oder Position an die Übernahmeeinrichtung bereitstellbar und/oder übergebbar ist, sodass die Handlingseinrichtung beispielsweise die Prozesseinrichtung direkt in einer benötigten und/oder bekannten Position und/oder Lage übernehmen kann.In particular, it is provided that the transfer device is designed to determine a transfer position and/or transfer position of the provided process device and/or to transfer the process device to a predetermined transfer position and/or transfer position take. For example, the receiving device is designed so that the process device can only be provided and/or transferred by the person, the conveyor belt device and/or the autonomous vehicle to the receiving device in a predetermined location and/or position, so that the handling device can, for example, directly store the process device in a required one and/or known position and/or location.

Insbesondere ist es vorgesehen, dass die Übernahmeeinrichtung ausgebildet ist, eine Prozesseinrichtung von einer weiteren Übernahmeeinrichtung, beispielsweise einer benachbarten und/oder verbundenen Fertigungsanlage zu übernehmen. Beispielsweise kann die Übernahmeeinrichtung ein Prozessmodul von einer weiteren Übernahmeeinrichtung einer anderen Fertigungsanlage übernehmen, welche eine Prozesseinrichtung, die nicht benötigt wird, abgibt. Insbesondere sind Fertigungsanlagen koppelbar über und/oder mittels der Übernahmeeinrichtungen, so das ein Austausch von Prozesseinrichtungen von Fertigungsanlage zu Fertigungsanlage möglich ist.In particular, it is provided that the takeover device is designed to take over a process device from another takeover device, for example an adjacent and/or connected production plant. For example, the takeover device can take over a process module from a further takeover device of another production plant, which releases a process device that is not required. In particular, production plants can be coupled via and/or by means of the transfer devices, so that an exchange of process devices from production plant to production plant is possible.

Besonders bevorzugt ist es, dass die Übernahmeeinrichtung ausgebildet ist, eine Übernahmeposition und/oder Übernahmelage, im Speziellen Übernahmeorientierung, der bereitgestellten Prozesseinrichtung zu ermitteln und/oder die Prozesseinrichtung in einer vorgesehenen Übernahmeposition, Übernahmelage und/oder Übernahmeorientierung zu übernehmen. Dieser Ausgestaltung liegt die Überlegung zugrunde, zur Positionierung der Prozesseinrichtung durch die Handlingseinrichtung bereits in der Übernahmeeinrichtung eine spezielle oder bekannte Übernahmeposition, Übernahmeorientierung und/oder Übernahmelage zu generieren und/oder diese zu bestimmen, damit die Handlingseinrichtung eine Positionierung vornehmen kann.It is particularly preferred that the transfer device is designed to determine a transfer position and/or transfer position, specifically transfer orientation, of the provided process device and/or to transfer the process device in a designated transfer position, transfer position and/or transfer orientation. This embodiment is based on the idea of generating and/or determining a special or known transfer position, transfer orientation and/or transfer position in the transfer device for positioning the process device by the handling device so that the handling device can carry out a positioning.

Besonders bevorzugt ist es, dass die Handlingseinrichtung eine optische Sensoreinheit aufweist. Die optische Sensoreinheit ist ausgebildet ein Positionierungsbild aufzunehmen. Die bereitgestellte Prozesseinrichtung und/oder die Prozesseinrichtungen, umfassen hierbei jeweils einen Markierungsbereich mit mindestens einer optischen Markierung, beispielsweise einen zweidimensionalen optischen Code. Alternativ und/oder ergänzend umfasst der Anlagenbereich einen dergleichen Markierungsbereich mit mindestens einer optischen Markierung. Die optische Markierung ist ausgebildet ihre jeweilige Position im Markierungsbereich, beispielsweise im Anlagenbereich und/oder auf der Prozesseinrichtung zu beschreiben und/oder umfasst diese. Beispielsweise ist die Position im Markierungsbereich als optischer Code in den optischen Markierungen umfasst. Die Handlingseinrichtung umfasst insbesondere eine Auswerteeinheit, wobei der Auswerteeinheit das Positionierungsbild bereitgestellt ist. Die Auswerteeinheit ist ausgebildet und/oder eingerichtet, basierend auf dem Positionierungsbild, insbesondere mindestens einer gezeigten und/oder umfassten optischen Markierung, eine Lage, Position und/oder Orientierung der Prozesseinrichtung in sechs Freiheitsgraden zu ermitteln, beispielsweise eine relative Lage, Position und/oder Orientierung zwischen Prozesseinrichtung und Anlagenbereich und/oder zwischen Prozesseinrichtung und Sensoreinheit und/oder zwischen Anlagenbereich und Sensoreinheit.It is particularly preferred that the handling device has an optical sensor unit. The optical sensor unit is designed to record a positioning image. The process device provided and/or the process devices each comprise a marking area with at least one optical marking, for example a two-dimensional optical code. Alternatively and/or additionally, the system area includes a similar marking area with at least one optical marking. The optical marking is designed to describe and/or includes its respective position in the marking area, for example in the plant area and/or on the process device. For example, the position in the marking area is included as an optical code in the optical markings. The handling device includes in particular an evaluation unit, the evaluation unit being provided with the positioning image. The evaluation unit is designed and/or set up to determine a location, position and/or orientation of the process device in six degrees of freedom, for example a relative location, position and/or, based on the positioning image, in particular at least one optical marking shown and/or included Orientation between process device and plant area and/or between process device and sensor unit and/or between plant area and sensor unit.

Einen weiteren Gegenstand der Erfindung bildet ein Arbeitsverfahren, insbesondere ein Arbeitsverfahren für eine Fertigungsanlage, im Speziellen wie vorher beschrieben. Das Arbeitsverfahren ist insbesondere zum Betreiben, Modifizieren und/oder Generieren der Fertigungsanlage ausgebildet. Das Arbeitsverfahren sieht vor, dass an einer Übernahmeeinrichtung der Fertigungsanlage eine Prozesseinrichtung bereitgestellt ist und/oder von einer Person, einem Förderband und/oder einem autonomen Fahrzeug bereitgestellt wird. Eine Handlingseinrichtung übernimmt die bereitgestellte Prozesseinrichtung an der Übernahmeeinrichtung und positioniert die bereitgestellte Prozesseinrichtung an einer zur Prozesseinrichtung gehörigen Soll-Position und/oder bringt die Prozesseinrichtung an die Soll-Position. Insbesondere ist das Arbeitsverfahren zum Betreiben der Fertigungsanlage wie vorher beschrieben ausgebildet.A further object of the invention is a working method, in particular a working method for a production plant, specifically as previously described. The working method is designed in particular to operate, modify and/or generate the production facility. The working method provides that a process device is provided at a transfer device of the production plant and/or is provided by a person, a conveyor belt and/or an autonomous vehicle. A handling device accepts the provided process device at the transfer device and positions the provided process device at a target position belonging to the process device and/or brings the process device to the target position. In particular, the working method for operating the production plant is designed as previously described.

Weitere Vorteile, Wirkungen und Ausgestaltungen ergeben sich aus den beigefügten Figuren und deren Beschreibung. Dabei zeigen:

1 eine Fertigungsanlage als ein erstes Ausführungsbeispiel;
2 Fertigungsanlagen über eine Übernahmeeinrichtung gekoppelt;
3 Fertigungsanlagen mit einem weiteren Ausführungsbeispiel der Kopplung;
4 Fertigungsanlage mit Prozesseinrichtung und deren Bereitstellung.

Further advantages, effects and configurations result from the accompanying figures and their description. show:

1 a manufacturing facility as a first embodiment;
2 Manufacturing plants coupled via a transfer facility;
3 Manufacturing plants with a further embodiment of the coupling;
4 Manufacturing plant with process equipment and their provision.

1 zeigt ein Ausführungsbeispiel einer Fertigungsanlage 1. Die Fertigungsanlage 1 ist zur Durchführung eines Fertigungsprozesses in einem Anlagenbereich 2 ausgebildet. Die Fertigungsanlage 1 umfasst und/oder bildet eine Basiszelle 3. Die Basiszelle 3 umfasst beispielsweise einen mechanischen Grundaufbau, insbesondere als Box mit Füßen, vorzugsweise mit Türen. Basiszellen 3 sind beispielsweise aus der Sicherheitstechnik bekannt als bestehend aus mechanischen Bauelementen beispielsweise Schutztüren und/oder Lichtgittern. 1 shows an exemplary embodiment of a production facility 1. The production facility 1 is designed to carry out a production process in a facility area 2. FIG. The production plant 1 includes and/or forms a basic cell 3. The basic cell 3 includes, for example, a basic mechanical structure, in particular as a box with feet, preferably with doors. Basic cells 3 are known, for example, from security technology as consisting of mechanical components, for example protective doors and/or light grids.

Die Fertigungsanlage 1, insbesondere innerhalb der Basiszelle 3, umfasst eine Handlingseinrichtung 4. Die Handlingseinrichtung 4 ist zur Bewegung und Manipulation von Objekten, insbesondere von Werkstücken und Prozesseinrichtungen 5 ausgebildet. Beispielsweise ist die Handlingseinrichtung 4 ein Achsensystem und/oder ein Mehrachsroboter.The production plant 1, in particular within the base cell 3, comprises a handling device 4. The handling device 4 is designed for moving and manipulating objects, in particular workpieces and process devices 5. For example, the handling device 4 is an axis system and/or a multi-axis robot.

Die Fertigungsanlage 1 umfasst Prozesseinrichtungen 5. Die Prozesseinrichtungen 5 sind beispielsweise zur Durchführung mindestens eines Fertigungsschrittes ausgebildet, beispielsweise Prozesseinrichtungen 5 zur Bearbeitung, beispielsweise Bohren oder Schweißen ausgebildet. Insbesondere sind die Prozesseinrichtungen 5 zur Interaktion und/oder Kollaboration ausgebildet.The production facility 1 comprises process devices 5. The process devices 5 are designed, for example, to carry out at least one manufacturing step, for example process devices 5 are designed for processing, for example drilling or welding. In particular, the process devices 5 are designed for interaction and/or collaboration.

Die Fertigungsanlage 1, insbesondere der Anlagenbereich 2, umfasst einen Markierungsbereich 6. Der Markierungsbereich 6 ist beispielsweise auf einem Bodenabschnitt des Anlagenbereichs 2 angeordnet. Der Markierungsbereich 3 umfasst vorzugsweise optische Markierungen, beispielsweise zweidimensionale Codes. Die optischen Markierungen sind vorzugsweise matrixartig und/oder regelmäßig im Markierungsbereich 6 angeordnet. Die optische Markierung beschreibt beispielsweise ihre jeweilige Anordnung, beispielsweise Position, Lage und/oder Orientierung im Anlagenbereich 2.The production plant 1, in particular the plant area 2, comprises a marking area 6. The marking area 6 is arranged on a floor section of the plant area 2, for example. The marking area 3 preferably includes optical markings, for example two-dimensional codes. The optical markings are preferably arranged in a matrix-like manner and/or regularly in the marking area 6 . The optical marking describes, for example, its respective arrangement, for example position, position and/or orientation in plant area 2.

Zur Durchführung einer Fertigungsaufgabe, und/oder zur Erweiterung oder Modifizierung der Fertigungsanlage 1, beispielsweise zur Änderung der Fertigungsaufgabe, kann eine weitere Prozesseinrichtung 5a benötigt werden und beispielsweise von einer Person, dem autonomen Fahrzeug oder einem Förderband bereitgestellt werden. Hierzu sieht die Fertigungseinrichtung 1 eine Übernahmeeinrichtung 7 vor. Die Übernahmeeinrichtung 7 ist beispielsweise als eine Schleuse ausgebildet, um eine Prozesseinrichtung 5a in die Fertigungsanlage 1, insbesondere in den Anlagenbereich 2 einzuschleusen. Die Übernahmeeinrichtung 7 bildet beispielsweise die Einrichtung und/oder gibt den Ort der Übergabe der Prozesseinrichtung 5 von extern an die Fertigungsanlage 1 vor.To carry out a production task and/or to expand or modify the production facility 1, for example to change the production task, another process device 5a may be required and may be provided by a person, the autonomous vehicle or a conveyor belt, for example. The production facility 1 provides a transfer facility 7 for this purpose. The receiving device 7 is designed, for example, as a lock in order to introduce a process device 5a into the production plant 1 , in particular into the plant area 2 . The receiving device 7 forms, for example, the device and/or specifies the location of the transfer of the process device 5 from the outside to the production plant 1 .

Die Prozesseinrichtung 5a wird beispielsweise von der Person, an der Übernahmeeinrichtung 7 der Fertigungseinrichtung 1 bereitgestellt. Die Bereitstellung erfolgt insbesondere in einer bevorzugten und/oder vorgegebenen Position, Lage und/oder Orientierung. Alternativ und/oder ergänzend wird von der Fertigungsanlage 1 die Übernahmeposition, Übernahmelage und/oder Übernahmeorientierung der Prozesseinrichtung 5a an der Übernahmeeinrichtung 7 ermittelt. Die Handlingseinrichtung 4 ist ausgebildet und/oder eingerichtet, die Prozesseinrichtung 5a an der Übernahmeeinrichtung 7 zu übernehmen und an eine Sollposition im Anlagenbereich 2, beispielsweise in einer vorgegebenen Orientierung und/oder Lage, zu transportieren. Die Handlingseinrichtung 4 greift und/oder nimmt hierbei die Prozesseinrichtung 5a an der Übernahmeeinrichtung 7, transportiert diese an die Soll-Position im Anlagenbereich 1 und setzte diese dort ab.The process device 5a is provided, for example, by the person at the receiving device 7 of the production device 1 . The provision takes place in particular in a preferred and/or predetermined position, situation and/or orientation. Alternatively and/or additionally, the transfer position, transfer position and/or transfer orientation of the process device 5a at the transfer device 7 is determined by the production plant 1 . The handling device 4 is designed and/or set up to accept the process device 5a at the transfer device 7 and to transport it to a target position in the system area 2, for example in a predetermined orientation and/or position. The handling device 4 grips and/or takes the process device 5a on the receiving device 7, transports it to the desired position in the system area 1 and sets it down there.

2 zeigt ein Ausführungsbeispiel von zwei Fertigungsanlagen 1a und 1b, die miteinander zur Übergabe von Prozesseinrichtungen 5 untereinander ausgebildet sind. Die Fertigungsanlage 1a umfasst zwei Übernahmeeinrichtungen 7a und 7c. Die Fertigungsanlage 1b umfasst eine Übernahmeeinrichtung 7b und teilt sich die Übernahmeeinrichtung 7c mit der Fertigungsanlage 1a. Alternativ weist die Fertigungsanlage 1b eine zweite eigene Übernahmeeinrichtung 7 auf, die zusammenfällt und/oder gekoppelt ist mit der Übernahmeeinrichtung 7c der Fertigungsanlage 1a. Der Fertigungsanlage 1a kann eine Prozesseinrichtung 5 über die Übernahmeeinrichtung 7a bereitgestellt werden, beispielsweise durch eine Person. Ferner kann der Fertigungseinlage 1a eine Prozesseinrichtung 5 über die Übernahmeeinrichtung 7c von der Fertigungsanlage 1b bereitgestellt werden, beispielsweise wenn diese Prozesseinrichtung von der Fertigungsanlage 1 nicht weiter benötigt wird. Der Fertigungsanlage 1b kann eine Prozesseinrichtung 5 über die Übernahmeeinrichtung 7b bereitgestellt werden, beispielsweise ist dieses ausgebildet zur Ankopplung und/oder Übernahme der Prozesseinrichtung 5a durch ein farbloses Transportsystem, insbesondere autonomes Fahrzeug 8. Ferner kann die Fertigungseinrichtung 1b beispielsweise eine ungebrauchte Prozesseinrichtung 5 der Fertigungsanlage 1a über die Übernahmeeinrichtung 7c bereitgestellt erhalten. 2 shows an exemplary embodiment of two production plants 1a and 1b, which are designed to transfer process devices 5 to one another. The production plant 1a includes two receiving devices 7a and 7c. The production plant 1b includes a transfer device 7b and shares the transfer device 7c with the production plant 1a. Alternatively, the production facility 1b has its own second transfer device 7, which coincides with and/or is coupled to the transfer device 7c of the production plant 1a. A process device 5 can be provided to the production plant 1a via the transfer device 7a, for example by a person. Furthermore, the production insert 1a can be provided with a process device 5 via the transfer device 7c from the production plant 1b, for example if this process device is no longer required by the production plant 1. The production plant 1b can be provided with a process device 5 via the transfer device 7b, for example, this is designed for coupling and/or taking over the process device 5a by a colorless transport system, in particular an autonomous vehicle 8. Furthermore, the production device 1b can, for example, be an unused process device 5 of the production plant 1a received via the transfer device 7c provided.

3 zeigt ein Ausführungsbeispiel das im Wesentlichen ausgebildet ist wie in 2, wobei die Übernahmeeinrichtung 7c der Fertigungsanlage 1a über ein Transportband 9 mit einer Übernahmeeinrichtung 7 die der Zelle verbunden ist, sodass Prozesseinrichtungen 5 zwischen der Fertigungsanlage 1a und der Fertigungsanlage 1b mittels des Transportbandes 9 ausgetauscht werden können und/oder gegenseitig bereitgestellt werden können. 3 shows an embodiment that is essentially designed as in FIG 2 , wherein the transfer device 7c of the production plant 1a is connected to a transfer device 7 of the cell via a conveyor belt 9, so that process devices 5 can be exchanged between the production plant 1a and the production plant 1b by means of the conveyor belt 9 and/or can be provided mutually.

4 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel einer Fertigungsanlage 1, wobei die Fertigungsanlage 1 die Handlingseinrichtung 4, den Anlagenbereich 3 und eine Mehrzahl an Prozesseinrichtungen 5 umfasst. Die Fertigungsanlage 1 umfasst ferner die Übernahmeeinrichtung 7a und 7b. Die Übernahmeeinrichtung 7a ist zur Übernahme einer Prozesseinrichtung 5 durch eine Person ausgebildet, wobei die Person beispielsweise die Prozesseinrichtung auf ein Schienensystem 10 einlegt, so dass dieses in einer bestimmten Position, Lage und/oder Orientierung von der Handlingseinrichtung 4 übernommen werden kann. Die Übernahmeeinrichtung 7b ist ausgebildet die Prozesseinrichtung von einem autonomen Fahrzeug 8 zu übernehmen, beispielsweise einem Roboterfahrzeug, wobei die Prozesseinrichtung durch einen Kopplungsabschnitt 11 in einer bevorzugten oder vorgegebenen Lageorientierung und/oder Position an die Fertigungsanlage 1 bereitgestellt wird. 4 FIG. 1 shows a further exemplary embodiment of a production plant 1 , the production plant 1 comprising the handling device 4 , the plant area 3 and a plurality of process devices 5 . The production plant 1 also includes the transfer device 7a and 7b. The transfer device 7a is designed for a person to take over a process device 5, with the person placing the process device on a rail system 10, for example, so that it can be taken over by the handling device 4 in a specific position, position and/or orientation. The transfer device 7b is off formed to take over the process device from an autonomous vehicle 8, for example a robotic vehicle, wherein the process device is provided by a coupling section 11 in a preferred or predetermined orientation and/or position on the production plant 1.

Besonders bevorzugt ist es, dass die Handlingseinrichtung ausgebildet ist, eine Prozesseinrichtung auszutauschen, inaktive, nicht gebrauchte, defekte und/oder zu erwartende Prozesseinrichtung aufzunehmen, insbesondere von der Soll-Position aufzunehmen, beispielsweise zu greifen. Insbesondere ist die Handlingseinrichtung ausgebildet, die diese Prozesseinrichtung von der Soll-Position zu der Übernahmeeinrichtung zu transportieren, zu bringen, insbesondere an die Übernahmeeinrichtung zu übergeben, beispielsweise dort abzustellen und/oder abzulegen. Dieser Ausgestaltung liegt die Überlegung zugrunde, dass der gleichen Prozesseinrichtungen, beispielsweise die nicht mehr benötigt werden und/oder ungebraucht in der Anlagenaufgabe wären oder zu warten und/oder zu reparieren sind, von der Handlingseinrichtung gegriffen und aufgenommen werden, zur Übernahmeeinrichtung gebracht werden, wo eine Person und/oder eine Einrichtung die Prozesseinrichtung abtransportieren und/oder aus der Fertigungsanlage verbringen kann.It is particularly preferred that the handling device is designed to exchange a process device, to pick up inactive, unused, defective and/or to be expected process device, in particular to pick up from the desired position, for example to grip. In particular, the handling device is designed to transport or bring the process device from the desired position to the receiving device, in particular to hand it over to the receiving device, for example to set it down and/or deposit it there. This configuration is based on the idea that the same process devices, for example, which are no longer required and/or are unused in the system task or are to be maintained and/or repaired, are picked up and picked up by the handling device and brought to the transfer device, where a person and/or a device can transport the process device away and/or bring it out of the production plant.

Insbesondere umfassen die Prozesseinrichtungen eine Fixiereinheit zur Fixierung der Prozesseinrichtung im Anlagenbereich basierend auf einer mechanischen, elektrischen, magnetischen und/oder elektromagnetischen Wechselwirkung ausgebildet ist. Beispielsweise ist dazu der Boden des Anlagenbereiches magnetisch oder ferromagnetisch ausgebildet und die Prozesseinrichtung weist einen Magneten zur magnetischen Kopplung auf. Die Kopplung kann ferner basierend auf einer elektrischen Wechselwirkung sein, beispielsweise elektrostatischen oder elektrodynamischen Wechselwirkung. Dieser Ausgestaltung liegt die Überlegung zugrunde, eine Möglichkeit der rasterlosen Fixierung im Anlagenbereich bereitzustellen, welche energieeffizient ausgebildet ist und beispielsweise zur Fixierung Energie der Energieversorgungseinheit genutzt werden kann. Insbesondere ist die magnetische, elektrische oder elektromagnetische Fixierung abschaltbar, beispielsweise, wenn die Fixierungseinheit vom Strom und/oder der Stromversorgung abgeschnitten wird.In particular, the process devices include a fixing unit for fixing the process device in the plant area based on a mechanical, electrical, magnetic and/or electromagnetic interaction. For example, the floor of the plant area is designed to be magnetic or ferromagnetic and the process device has a magnet for magnetic coupling. The coupling may also be based on electrical interaction, such as electrostatic or electrodynamic interaction. This refinement is based on the consideration of providing a possibility of gridless fixing in the system area, which is designed to be energy-efficient and energy from the energy supply unit can be used for fixing, for example. In particular, the magnetic, electrical or electromagnetic fixation can be switched off, for example if the fixation unit is cut off from the current and/or the power supply.

Alternativ und/oder ergänzend ist es vorgesehen, dass die Fixiereinheit zur mechanischen und/oder zur vakuumbasierten Fixierung ausgebildet ist. Beispielsweise kann die Fixierungseinrichtung ausgebildet sein, die Prozesseinrichtung im Anlagenbereich und/oder auf dem Boden des Anlagenbereiches fest- und/oder anzusaugen. Dabei kann eine aktive Vakuumgenerierung beispielsweise mittels einer Saugpumpe vorgesehen sein, alternativ und/oder ergänzend kann eine Fixierung mittels Saugnäpfen vorgesehen sein. Eine mechanische Fixierung kann beispielsweise als ein Verspannen ausgebildet sein.Alternatively and/or additionally, provision is made for the fixing unit to be designed for mechanical and/or vacuum-based fixing. For example, the fixing device can be designed to fix and/or suck in the process device in the plant area and/or on the floor of the plant area. In this case, an active vacuum generation can be provided, for example by means of a suction pump, alternatively and/or additionally, a fixation by means of suction cups can be provided. A mechanical fixation can be designed, for example, as a bracing.

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDED IN DESCRIPTION

Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.This list of documents cited by the applicant was generated automatically and is included solely for the better information of the reader. The list is not part of the German patent or utility model application. The DPMA assumes no liability for any errors or omissions.

Zitierte PatentliteraturPatent Literature Cited

DE 102016204174 A1 [0002]
DE 102017216190 A1 [0002]
DE 102016216221 A1 [0012]
DE 10216216196 A1 [0012]

Claims

Production plant (1) with at least one process device (5), the production plant (1) having a plant area (2), the process device (5) being reversibly positionable and/or orientable in the plant area (2) and being designed to carry out a process function , characterized by a takeover device (7) and a handling device (4), wherein the takeover device (7) is designed to take over the at least one or further provided process device (5), wherein the handling device (4) is designed to take over the provided process device (5 ) to be brought and/or positioned by the takeover device (7) to an associated target position.

manufacturing plant claim 1 , characterized in that the handling device (4) is designed to grip, transport, lift, pivot and/or set down the provided process device (5).

Manufacturing plant (1) according to claim 1 or 2 , characterized in that the production plant (1), in particular the handling device (4), comprises a position determination device, the position determination device being designed to determine a position, location and/or orientation of the process device (5) provided, the handling device (4) is designed to position the process device (5) based on the determined position, situation and/or orientation.

Manufacturing plant (1) according to claim 3 , characterized in that the system area (2) comprises optical markings, the position determination device being designed to record at least one image, the image showing the provided process device (5) and at least one optical marking, the position, situation and/or orientation is determined based on the image.

Production plant (1) according to one of the preceding claims, characterized by a planning device, the planning device being designed to determine the target position based on a plant task of the production plant (1).

Production plant (1) according to one of the preceding claims, characterized by a control device, wherein the control device is designed to determine a deviation from a target position based on a control image.

Production plant (1) according to one of the preceding claims, characterized in that the handling device (4) is designed to receive an inactive and/or unused process device (5) to be exchanged and/or to hand it over to the transfer device (7), in particular a process device ( 5) to take over from the outside.

Production plant (1) according to one of the preceding claims, characterized in that the process device (5) has a coupling interface for coupling the handling device (4) and/or that the process device (5) has a coupling for receiving a plug for media supply.

Production plant (1) according to one of the preceding claims, characterized in that the process device (5) has a transport support unit for supporting the handling device (4) in bringing and/or positioning.

Production plant (1) according to one of the preceding claims, characterized in that the process device (5) is designed for wireless power supply.

Production plant (1) according to one of the preceding claims, characterized in that the receiving device (7) is designed to receive the process device (5) from an autonomous vehicle (8), a conveyor belt device and/or a person.

Production plant (1) according to one of the preceding claims, characterized in that the transfer device (7) is designed to determine a transfer position and/or transfer position of the provided process device (5) and/or the process device (5) in a predetermined transfer position and/or take over position.

Production system (1) according to one of the preceding claims, characterized in that the handling device (4) has an optical sensor unit for recording a positioning image and an evaluation unit, the process device (5) provided having a marking area (6) with at least one optical marking and /or the system area has a marking area (6) with at least one optical marking, the optical marking encompassing and/or describing a position in the marking area (6), the evaluation unit being designed such that the positioning image shows at least one of the optical markings, wherein the evaluation unit is designed to determine a location, position and/or orientation of the process device (5) in at least three degrees of freedom based on the positioning image.

Working method for a production plant (1) with a process device (5), in particular according to one of the preceding claims, wherein the production plant (1) comprises a transfer device (7) and a handling device (4), wherein via the transfer device (7) a process device ( 5) is and/or is provided, the handling device (4) positioning the process device (5) in the system area (2) and/or arranging it at a target position.