DE102022102682A1 - Mobile automation unit for a machine tool and automated method for order-related equipping of a machine tool - Google Patents
Mobile automation unit for a machine tool and automated method for order-related equipping of a machine tool Download PDFInfo
- Publication number
- DE102022102682A1 DE102022102682A1 DE102022102682.5A DE102022102682A DE102022102682A1 DE 102022102682 A1 DE102022102682 A1 DE 102022102682A1 DE 102022102682 A DE102022102682 A DE 102022102682A DE 102022102682 A1 DE102022102682 A1 DE 102022102682A1
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- machine tool
- automation unit
- order
- gripping device
- mobile
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23Q—DETAILS, COMPONENTS, OR ACCESSORIES FOR MACHINE TOOLS, e.g. ARRANGEMENTS FOR COPYING OR CONTROLLING; MACHINE TOOLS IN GENERAL CHARACTERISED BY THE CONSTRUCTION OF PARTICULAR DETAILS OR COMPONENTS; COMBINATIONS OR ASSOCIATIONS OF METAL-WORKING MACHINES, NOT DIRECTED TO A PARTICULAR RESULT
- B23Q7/00—Arrangements for handling work specially combined with or arranged in, or specially adapted for use in connection with, machine tools, e.g. for conveying, loading, positioning, discharging, sorting
- B23Q7/10—Arrangements for handling work specially combined with or arranged in, or specially adapted for use in connection with, machine tools, e.g. for conveying, loading, positioning, discharging, sorting by means of magazines
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23Q—DETAILS, COMPONENTS, OR ACCESSORIES FOR MACHINE TOOLS, e.g. ARRANGEMENTS FOR COPYING OR CONTROLLING; MACHINE TOOLS IN GENERAL CHARACTERISED BY THE CONSTRUCTION OF PARTICULAR DETAILS OR COMPONENTS; COMBINATIONS OR ASSOCIATIONS OF METAL-WORKING MACHINES, NOT DIRECTED TO A PARTICULAR RESULT
- B23Q3/00—Devices holding, supporting, or positioning work or tools, of a kind normally removable from the machine
- B23Q3/155—Arrangements for automatic insertion or removal of tools, e.g. combined with manual handling
- B23Q3/1552—Arrangements for automatic insertion or removal of tools, e.g. combined with manual handling parts of devices for automatically inserting or removing tools
- B23Q3/15526—Storage devices; Drive mechanisms therefor
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23Q—DETAILS, COMPONENTS, OR ACCESSORIES FOR MACHINE TOOLS, e.g. ARRANGEMENTS FOR COPYING OR CONTROLLING; MACHINE TOOLS IN GENERAL CHARACTERISED BY THE CONSTRUCTION OF PARTICULAR DETAILS OR COMPONENTS; COMBINATIONS OR ASSOCIATIONS OF METAL-WORKING MACHINES, NOT DIRECTED TO A PARTICULAR RESULT
- B23Q7/00—Arrangements for handling work specially combined with or arranged in, or specially adapted for use in connection with, machine tools, e.g. for conveying, loading, positioning, discharging, sorting
- B23Q7/04—Arrangements for handling work specially combined with or arranged in, or specially adapted for use in connection with, machine tools, e.g. for conveying, loading, positioning, discharging, sorting by means of grippers
- B23Q7/046—Handling workpieces or tools
Abstract
Zur Automatisierung einer herkömmlichen Werkzeugmaschine WM wird eine mobile Automationseinheit MA vorgeschlagen, zum auftragsbezogenen Bestücken der Werkzeugmaschine WM mittels Greifvorrichtung R. Die mobile Automationseinheit (MA) umfasst einen Werkzeugspeicher 1 zum Bereitstellen der zur Abarbeitung eines Bearbeitungsauftrags benötigten Werkzeuge W, einen Werkstückspeicher 2 zum Aufnehmen von Werkstücken und Rohteilen X und bevorzugt einen Spannmittelspeicher 4 zur Bereitstellung der Spannmittel für die Werkzeugmaschine WM. Die mobile Automationseinheit MA ist konfiguriert, an das Werkzeugmaschinensystem MS anzudocken und die zur Ausführung eines Bearbeitungsauftrags durch die Werkzeugmaschine WM benötigten Werkzeuge W, Werkstücke und/oder Spannmittel der Greifvorrichtung R vollständig bereit zu stellen, um eine automatische Abarbeitung des Bearbeitungsauftrags durch die Werkzeugmaschine WM zu ermöglichen.To automate a conventional machine tool WM, a mobile automation unit MA is proposed for order-related equipping of the machine tool WM by means of a gripping device R. The mobile automation unit (MA) includes a tool store 1 for providing the tools W required for processing a machining order, a workpiece store 2 for receiving Workpieces and blanks X and preferably a clamping device store 4 for providing the clamping devices for the machine tool WM. The mobile automation unit MA is configured to dock with the machine tool system MS and to provide the tools W, workpieces and/or clamping devices of the gripping device R required for the execution of a machining order by the machine tool WM in full in order to automatically process the machining order by the machine tool WM make possible.
Description
Die vorliegende Erfindung betrifft eine mobile Automationseinheit zum auftragsbezogenen Automatisieren einer Werkzeugmaschine mittels Roboterarm. Zudem wird ein Verfahren zur automatisierten Herstellung von Werkstücken unter Verwendung einer mobilen Automationseinheit vorgeschlagen.The present invention relates to a mobile automation unit for order-related automation of a machine tool using a robot arm. In addition, a method for the automated production of workpieces using a mobile automation unit is proposed.
Bekannte Werkzeugmaschinen werden über aufwändige Vorrichtungen und angepasste Zufuhrsysteme automatisiert wie beispielsweise in der
Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, die Probleme bekannter Systeme zu lösen und eine effiziente und sichere Möglichkeit einer Automatisierung einer Werkzeugmaschine zu ermöglichen. Zudem ist es eine Aufgabe, eine auftragsbezogene Automatisierung einer Werkzeugmaschine zu erreichen, um eine automatische Abarbeitung eines Bearbeitungsauftrags effizient und sicher zu ermöglichen. Eine weitere Aufgabe ist es, ein Verfahren bereitzustellen, mit dem eine bestehende Werkzeugmaschine effizient automatisiert werden kann, um insbesondere die Produktionseffizienz zu erhöhen.An object of the present invention is to solve the problems of known systems and to enable an efficient and reliable possibility of automating a machine tool. In addition, it is an object to achieve job-related automation of a machine tool in order to enable automatic processing of a machining job efficiently and reliably. A further object is to provide a method with which an existing machine tool can be efficiently automated in order in particular to increase production efficiency.
Um die Probleme zu lösen, werden die Merkmale der unabhängigen Ansprüche vorgeschlagen. Vorteilhafte Weiterbildungen finden sich in den abhängigen Ansprüchen.To solve the problems, the features of the independent claims are proposed. Advantageous developments can be found in the dependent claims.
Eine frei verfahrbare, mobile Automationseinheit kann zum auftragsbezogenen Bestücken einer Werkzeugmaschine eines Werkzeugmaschinensystems bereitgestellt werden. Die Werkzeugmaschine kann zudem mit einer im Bereich der Werkzeugmaschine vorgesehenen Greifvorrichtung in Verbindung stehen. Die Werkzeugmaschine kann auch eine noch nicht automatisierte Werkzeugmaschine sein, welche erst durch Kombination mit einer Greifvorrichtung und der mobilen Automationseinheit automatisiert wird. Zudem kann eine Werkzeugmaschine ohne Werkzeugmagazin vorgesehen sein, bei der die Automationseinheit mit der Greifvorrichtung die Funktion eines Werkzeugmagazins übernimmt.A freely movable, mobile automation unit can be provided for order-related loading of a machine tool of a machine tool system. The machine tool can also be connected to a gripping device provided in the area of the machine tool. The machine tool can also be a machine tool that is not yet automated, which is only automated by combining it with a gripping device and the mobile automation unit. In addition, a machine tool without a tool magazine can be provided, in which the automation unit with the gripping device assumes the function of a tool magazine.
Die mobile Automationseinheit kann einen Werkzeugspeicher umfassen, zum Bereitstellen des zur Abarbeitung eines Bearbeitungsauftrags durch die Werkzeugmaschine benötigten Werkzeugs. Zudem kann ein Werkstückspeicher zum Aufnehmen von Werkstücken und Rohteilen vorgesehen sein; Bereits die Kombination eines Werkzeugspeichers mit einem Werkstückspeicher in einer einzigen mobilen Transporteinheit ist vorteilhaft, um effizient die benötigten Werkzeuge und Werkstücke auftragsbezogen bereitstellen zu können und die Werkzeugmaschine auftragsbezogen zu automatisieren. Bevorzugt ist zudem ein Spannmittelspeicher zur Bereitstellung der Spannmittel für die Werkzeugmaschine vorgesehen um die Automatisierung zu verbessern. Die mobile Automationseinheit kann vorteilhaft eingerichtet sein, direkt an das Werkzeugmaschinensystem anzudocken. Ein Andocken kann insbesondere an ein Dock oder Dockabschnitt bei oder an der Werkzeugmaschine oder der Greifvorrichtung ermöglicht werden. Dieses kann vorteilhaft Stopper- Abschnitte, Führungsabschnitte und/oder Andockelemente aufweisen, insbesondere formschlüssig verbindende Stopper-Abschnitte, Führungsabschnitte und/oder Andockelemente aufweisen, die vorzugsweise die Bewegung der Automationseinheit in einem selbst-zentrierten und/oder verriegelten Übergabezustand blockieren.The mobile automation unit can include a tool store for providing the tool required for processing a machining job by the machine tool. In addition, a workpiece store for receiving workpieces and blanks can be provided; Even the combination of a tool store with a workpiece store in a single mobile transport unit is advantageous in order to be able to efficiently provide the required tools and workpieces in an order-related manner and to automate the machine tool in an order-related manner. In addition, a clamping means store is preferably provided for providing the clamping means for the machine tool in order to improve the automation. The mobile automation unit can advantageously be set up to dock directly onto the machine tool system. Docking can be made possible, in particular, on a dock or dock section at or on the machine tool or the gripping device. This can advantageously have stopper sections, guide sections and/or docking elements, in particular positively connecting stopper sections, guide sections and/or docking elements which preferably block the movement of the automation unit in a self-centered and/or locked transfer state.
Die angedockte Automationseinheit kann vorteilhaft alle zur Ausführung eines (vorbestimmten oder vorbestimmbaren) Bearbeitungsauftrags durch die Werkzeugmaschine benötigten Werkzeuge, Werkstücke und/oder Spannmittel der Greifvorrichtung bereit stellen um eine automatische Abarbeitung des Bearbeitungsauftrags durch die Werkzeugmaschine zu ermöglichen.The docked automation unit can advantageously provide all tools, workpieces and/or clamping devices of the gripping device required for the execution of a (predetermined or predeterminable) machining order by the machine tool in order to enable automatic processing of the machining order by the machine tool.
Die mobile Automationseinheit kann an einer Oberseite zudem eine integrierte Greiferstation umfassen zum Bereitstellen zumindest eines austauschbaren Greifers für die Greifvorrichtung. Dabei sind die bereitgestellten Greifer bevorzugt derart aufgenommen, dass die Greifvorrichtung automatisch einen bereitgestellten Greifer ab- bzw. anschließen bzw. einwechseln kann (die bereitgestellten Greifer sind daher zum Beispiel mittig oder an einem der Anschlussseite gegenüberliegenden Ende aufgenommen, sodass die Anschlussseite des Greifers stets freigelegt bleibt). Zudem kann eine Greif-Wende-Station vorgesehen sein um durch die Greifvorrichtung aufgenommene Werkstücke in die gewünschte Orientierung zu bringen.The mobile automation unit can also include an integrated gripper station on an upper side for providing at least one interchangeable gripper for the gripping device. The provided grippers are preferably accommodated in such a way that the gripping device can automatically disconnect, connect or replace a provided gripper (the provided grippers are therefore accommodated, for example, in the middle or at an end opposite the connection side, so that the connection side of the gripper is always exposed remains). In addition, a gripping turning station can be provided in order to bring the workpieces picked up by the gripping device into the desired orientation.
Die mobile Automationseinheit kann eine Schutzwand als Rückwand aufweisen, welche im angedockten Zustand der mobilen Automationseinheit den Arbeitsraum der Greifvorrichtung und/oder Werkzeugmaschine zumindest seitlich gegenüber der Umgebung abschließt. Vorteilhaft kann daher eine Doppelfunktion durch die mobile Automationseinheit erreicht werden. Im angedockten Zustand wird der Arbeitsbereich des Greifers und der Werkzeugmaschine durch die Schutzwand der Automationseinheit abgeschirmt. Insbesondere bei Auftragsdurchführung wird somit die Sicherheit für die Personen in der Umgebung erhöht bei gleichzeitigem erreichen einer gewünschten Automatisierung der Werkzeugmaschine. Im abgedockten Zustand sind die Werkzeugmaschine die Greifvorrichtung gut zugänglich, beispielsweise für Wartungsarbeiten.The mobile automation unit can have a protective wall as a rear wall, which can be in the docked state of the mobile automation unit closes off the working space of the gripping device and/or machine tool at least laterally from the environment. A dual function can therefore advantageously be achieved by the mobile automation unit. When docked, the working area of the gripper and the machine tool is shielded by the protective wall of the automation unit. In particular when carrying out an order, the safety for the people in the vicinity is increased while at the same time achieving a desired level of automation of the machine tool. In the undocked state, the machine tool and the gripping device are easily accessible, for example for maintenance work.
Die Schutzwand der Automationseinheit kann vom Werkzeugspeicher, Werkstückspeicher und/oder Spannmittelspeicher vertikal und/oder horizontal hervorragen, sodass eine Fläche durch die Schutzwand abgeschirmt wird welche größer ist als die (seitliche) Projektionsfläche der mobilen Automationseinheit. Die Schutzwand kann bevorzugt ausklappbar ausgestaltet sein, zum Vergrößern des Schutzbereichs im angedockten Zustand.The protective wall of the automation unit can protrude vertically and/or horizontally from the tool store, workpiece store and/or clamping device store, so that an area which is larger than the (lateral) projection area of the mobile automation unit is shielded by the protective wall. The protective wall can preferably be designed so that it can be folded out in order to enlarge the protective area when docked.
Der Werkstückspeicher kann ein Schubladensystem sein, das eine Vielzahl von Schubladen aufweist, zum effizienten Aufnehmen bearbeiteter und unbearbeiteter Werkstücke oder Rohteile. Der Werkzeugspeicher kann derart eingerichtet sein, dass die aufgenommenen Werkzeuge zumindest an einer Seite freigegeben sind um einen Zugriff des Greifers der Greifvorrichtung zu ermöglichen. Bevorzugt umfasst der Werkstückspeicher eine Vielzahl von Ablageplätzen in den einzelnen Schubladen, sodass die Werkstücke einfach in den jeweiligen Ablageplätzen abgelegt werden können. Alternativ oder zusätzlich können in den Schubladen auch jeweils mehrere Steckplätze vorgesehen sein in die die Werkstücke eingesteckt werden um seitlich gehalten zu werden und dabei einen sicheren Transport durch die mobile Automationseinheit zu ermöglichen.The workpiece storage may be a drawer system having a plurality of drawers for efficiently storing machined and unmachined workpieces or blanks. The tool store can be set up in such a way that the tools accommodated are released at least on one side in order to allow access by the gripper of the gripping device. The workpiece store preferably includes a large number of storage spaces in the individual drawers, so that the workpieces can be easily stored in the respective storage spaces. Alternatively or additionally, several slots can also be provided in each of the drawers, into which the workpieces can be inserted in order to be held laterally and thereby enable safe transport by the mobile automation unit.
Ein System zum automatisierten Bearbeiten von Werkstücken kann eine Werkzeugmaschine, eine Greifvorrichtung und eine mobile Automationseinheit aufweisen. Die mobile Automationseinheit kann an die Werkzeugmaschine oder die Greifvorrichtung mechanisch und/oder steuerungstechnisch andockbar sein, zur automatischen Ausführung eines Bearbeitungsauftrags durch die Werkzeugmaschine.A system for the automated processing of workpieces can have a machine tool, a gripping device and a mobile automation unit. The mobile automation unit can be docked onto the machine tool or the gripping device mechanically and/or in terms of control technology, for the automatic execution of a processing job by the machine tool.
Das System kann auftragsbezogen automatisiert sein, so dass sämtliche für die Ausführung eines Bearbeitungsauftrags benötigten Werkzeuge, Werkstücke und Spannmittel vollständig mit nur einer mobilen Automationseinheit bereitgestellt werden und mittels Greifvorrichtung in die Werkzeugmaschine einwechselbar sind, bevorzugt automatisiert und gesteuert durch eine einzige Steuerung oder die Maschinensteuerung.The system can be automated on an order-related basis, so that all the tools, workpieces and clamping devices required for the execution of a processing order are provided with just one mobile automation unit and can be exchanged in the machine tool using a gripping device, preferably automated and controlled by a single controller or the machine controller.
Das System kann pro Bearbeitungsauftrag zumindest eine auftragsbezogene Automationseinheit aufweisen, zum automatischen Ausführen des Bearbeitungsauftrags bei angedockter Automationseinheit unter Zuhilfenahme der Greifvorrichtung.The system can have at least one order-related automation unit per processing order for automatically executing the processing order when the automation unit is docked with the aid of the gripping device.
In einer Weiterbildung kann die Automationseinheit Räder und ein Fahrwerk umfassen welches die gesamte Automationseinheit aufnimmt und ein freies Verfahren der Automationseinheit ermöglicht, insbesondere ein manuelles Verschieben.In a development, the automation unit can include wheels and a chassis which accommodates the entire automation unit and allows the automation unit to move freely, in particular manual displacement.
Vorteilhaft kann das System ein automatisiertes Flurfördersystem umfassen, an dem die Automationseinheit aufgenommen ist und wobei das Flurfördersystem und die Automationseinheit eingerichtet sind, automatisiert an das Werkzeugmaschinensystem heranzufahren und an/abzudocken.The system can advantageously include an automated floor conveyor system, on which the automation unit is accommodated and wherein the floor conveyor system and the automation unit are set up to move up to the machine tool system and to dock/undock in an automated manner.
Die Greifvorrichtung kann ein mehrachsiger Knickarmroboter sein, der an der Werkzeugmaschine vorgesehen ist, bevorzugt so, dass der Maschinentisch der Werkzeugmaschine und das Bestücken des Werkzeugmagazins der Werkzeugmaschine durch die Greifvorrichtung ermöglicht wird. Vorteilhaft kann der Knickarmroboter eine 2D/3D-Erkennung sowie Greifer-Sensorik-Systeme aufweisen. Der Knickarmroboter kann eine Plattform aufweisen, die um eine vertikale Achse drehbar ist. Vorteilhaft ist die Plattform direkt an der Werkzeugmaschine vorgesehen. Auf der Plattform kann eine horizontale Achse, die Basisachse angeordnet sein, die einen ersten Armabschnitt trägt, an dessen anderem Ende parallel zur ersten Drehachse wiederum eine Drehachse, die Armachse, vorgesehen ist, an der ein zweiter Armabschnitt angreift. Am freien Ende dieses zweiten Armschnitts ist, ein Greifer oder Greiforgan angeordnet. Das Greiforgan kann zumeist noch bezüglich des zweiten Armabschnitts bewegt werden, insbesondere, um die Längsachse des zweiten Armabschnitts verdreht werden, verschiedentlich aber auch noch andere Bewegungen vollführen.The gripping device can be a multi-axis articulated arm robot that is provided on the machine tool, preferably in such a way that the machine table of the machine tool and the loading of the tool magazine of the machine tool are made possible by the gripping device. The articulated-arm robot can advantageously have 2D/3D recognition and gripper sensor systems. The articulated robot can have a platform that can be rotated about a vertical axis. The platform is advantageously provided directly on the machine tool. A horizontal axis, the base axis, can be arranged on the platform, which carries a first arm section, at whose other end parallel to the first axis of rotation there is again an axis of rotation, the arm axis, which is acted upon by a second arm section. At the free end of this second arm section, a gripper or gripping member is arranged. The gripping element can usually also be moved with respect to the second arm section, in particular rotated about the longitudinal axis of the second arm section, but it can also perform other movements in various cases.
Es kann zumindest eine erste Automationseinheit zur Ausführung eines ersten Bearbeitungsauftrags und eine (unabhängige) zweite Automationseinheit zur Ausführung eines zweiten Bearbeitungsauftrags vorgesehen sein. Vorteilhaft sind die Bearbeitungsaufträge unterschiedlich.At least a first automation unit can be provided for executing a first processing job and an (independent) second automation unit for executing a second processing job. The processing orders are advantageously different.
Das System kann konfiguriert sein, sowohl ein manuelles Andocken (und Abdocken) einer Automationseinheit als auch ein automatisches Andocken (Abdocken) mittels automatisierten Flurfördergerät zu ermöglichen.The system may be configured to allow both manual docking (and undocking) of an automation unit and automatic docking (undocking) by automated floor conveyors.
Die Schutzwand der Automationseinheit kann ein Segment einer Schutzumhausung der Werkzeugmaschine bilden und im angedockten Zustand die Schutzumhausung der Werkzeugmaschine gegenüber der Umgebung abschließen. Vorteilhaft kann die Schutzwand zudem ein Sichtfenster umfassen, um den Benutzern einen Blick durch die ausgeklappte Schutzwand zu ermöglichen.The protective wall of the automation unit can form a segment of a protective housing of the machine tool and, in the docked state, close off the protective housing of the machine tool from the environment. Advantageously, the protective wall can also include a viewing window to enable the user to look through the folded-out protective wall.
Das System kann ein rotierbares Aufnahmedock (zum Andocken einer oder mehrerer der Automationseinheiten) umfassen, zur Aufnahme zumindest zweier Automationseinheiten, welche bevorzugt gegenüberliegend angeordnet sind. Insbesondere in einer ersten Position kann eine aufgenommene erste Automationseinheit der Greifvorrichtung zugewandt sein, zum Einwechseln der aufgenommenen Werkstücke, Werkzeuge und/oder Spannmittel. Dabei kann sich die aufgenommene zweite Automationseinheit in einer zweiten Position befinden in der ein Andocken oder Abdocken der zweiten Automationseinheit möglich ist. Insbesondere ist die zweite Position der Werkzeugmaschine abgewandt.The system may include a rotatable receiving dock (for docking one or more of the automation units) for receiving at least two automation units, which are preferably arranged opposite each other. In particular, in a first position, a received first automation unit can face the gripping device for changing the received workpieces, tools and/or clamping devices. The accommodated second automation unit can be in a second position in which docking or undocking of the second automation unit is possible. In particular, the second position faces away from the machine tool.
Zudem kann das System (vorteilhaft das Dock) einen Bodenscanner (bevorzugt optischen Bodenscanner) umfassen, der den Arbeitsbereich der Greifvorrichtung überwachen kann, zur weiteren Erhöhung der Sicherheit. Besonders vorteilhaft sind zwei Bodenscanner am Dock oder dem Grundkörper der Werkzeugmaschine vorgesehen, im Bereich der Greifvorrichtung zum Scannen des auf den Boden projizierten Arbeitsbereichs der Greifvorrichtung.In addition, the system (advantageously the dock) can include a ground scanner (preferably optical ground scanner) that can monitor the working area of the gripping device to further increase security. Two floor scanners are particularly advantageously provided on the dock or the base body of the machine tool, in the area of the gripping device for scanning the working area of the gripping device projected onto the floor.
Ein Verfahren zum auftragsbezogenen Bestücken einer Werkzeugmaschine mittels einer mobilen Automationseinheit kann einen oder mehrerer der folgenden Schritte umfassen:
- Andocken der Automationseinheit an die Werkzeugmaschine oder einen Andockabschnitt des Werkzeugmaschinensystems. Übertragung einer Speicherstatusinformation bezüglich der in den Speichern der Automationseinheit vorliegenden Werkzeuge, Spannmittel, Betriebsmittel und/oder Werkstücke an die Steuereinheit der Werkzeugmaschine und/oder Greifvorrichtung. Alternativ oder zusätzlich, Erfassen der in den einzelnen Speichern der Automationseinheit vorliegenden Werkzeuge, Spannmittel, Betriebsmittel und/oder Werkstücke durch die integrierten Erfassungsmittel bzw. Sensorik-Systeme der Greifvorrichtung.
- Docking the automation unit to the machine tool or a docking section of the machine tool system. Transmission of memory status information regarding the tools, clamping devices, operating resources and/or workpieces present in the memories of the automation unit to the control unit of the machine tool and/or gripping device. Alternatively or additionally, the integrated detection means or sensor systems of the gripping device detect the tools, clamping devices, operating resources and/or workpieces present in the individual memories of the automation unit.
Wechseln von Werkzeug, Werkstücken, Betriebsmittel und/oder Spannmittel (mittels automatisierter Greifvorrichtung) aus der Automationseinheit, welche an das Werkzeugmaschinensystem angedockt ist, zur automatischen Abarbeitung eines Bearbeitungsauftrags durch die Werkzeugmaschine, wobei sämtliche für die Ausführung eines Bearbeitungsauftrags benötigten Werkzeuge, Werkstücke und Spannmittel mit der mobilen Automationseinheit bereitgestellt werden und bevorzugt keine weiteren Werkzeuge und Spannmittel zur Abarbeitung des Bearbeitungsauftrags nötig sind.Changing tools, workpieces, operating resources and/or clamping devices (by means of an automated gripping device) from the automation unit, which is docked to the machine tool system, for the automatic processing of a machining order by the machine tool, with all the tools, workpieces and clamping devices required for the execution of a machining order being included be made available to the mobile automation unit and preferably no further tools and clamping devices are required to process the machining order.
Durch die Greifvorrichtung (mit Automationseinheit), automatisches Wechseln sämtlicher Werkzeuge, Rohteile und Spannmittel welche zur automatischen Abarbeitung eines Bearbeitungsauftrags durch die Werkzeugmaschine benötigt werden und automatische Aufnahme der durch die Werkzeugmaschine bearbeiteten Werkstücke in die Automationseinheit.Thanks to the gripping device (with automation unit), automatic changing of all tools, raw parts and clamping devices that are required for the automatic processing of a machining order by the machine tool and automatic acceptance of the workpieces machined by the machine tool in the automation unit.
Abschirmen des Arbeitsbereichs der Werkzeugmaschine und /oder der Greifvorrichtung durch Ausklappen der Rückwand der angedockten Automationseinheit, um den Arbeitsbereich der Werkzeugmaschine und/oder der Greifvorrichtung zumindest teilweise zu umschließen.Shielding the working area of the machine tool and/or the gripping device by folding out the rear wall of the docked automation unit in order to at least partially enclose the working area of the machine tool and/or the gripping device.
Automatisches oder manuelles Ausklappen der Schutzwand der angedockten Automationseinheit zum zumindest teilweisen Abschirmen des Arbeitsbereichs der Greifvorrichtung.Automatic or manual unfolding of the protective wall of the docked automation unit to at least partially shield the working area of the gripping device.
Automatisches Auswechseln eines Greifers der Greifvorrichtung mit einem an der Automationseinheit bereitgestellten Greifer.Automatic replacement of a gripper of the gripping device with a gripper provided on the automation unit.
Ändern der Orientierung eines an der Greifvorrichtung aufgenommenen Werkstücks durch automatischen Eingriff der Greifvorrichtung an der Greif-Wende-Station der Automationseinheit.Changing the orientation of a workpiece picked up on the gripping device by automatically engaging the gripping device on the gripping-turning station of the automation unit.
Rotieren des Aufnahmedocks damit eine aufgenommene Automationseinheit von einer Greifer-Übergabeposition, welche eine erste Position ist, in eine Andockposition, welche eine zweite Position ist, bewegt wird.rotating the receiving dock to move a received automation unit from a gripper transfer position, which is a first position, to a docking position, which is a second position.
Andocken oder Abdocken einer Automationseinheit mit dem Werkzeugmaschinensystem in der zweiten Position.Docking or undocking of an automation unit with the machine tool system in the second position.
Ausführung eines ersten Bearbeitungsauftrags wobei eine erste Automationseinheit an das Werkzeugmaschinensystem angedockt ist, und Ausführung eines zweiten Bearbeitungsauftrags wobei eine zweite Automationseinheit an das Werkzeugmaschinensystem angedockt ist, und wobei bevorzugt der erste Bearbeitungsauftrag sich vom zweiten Bearbeitungsauftrag unterscheidet.Execution of a first machining job, with a first automation unit docked to the machine tool system, and execution of a second machining job, with a second automation unit docked to the machine tool system, and the first machining job preferably differs from the second machining job.
Vorliegende Merkmale, Komponenten und spezifische Details können ausgetauscht und/oder kombiniert werden, um weitere Ausführungsformen zu erstellen, in Abhängigkeit des geforderten Verwendungszwecks. Etwaige Modifikationen die im Bereich des Wissens des Fachmanns liegen, werden mit der vorliegenden Beschreibung implizit offenbart.Existing features, components and specific details may be interchanged and/or combined to create further embodiments depending on the Ver purpose. Any modifications that are within the knowledge of a person skilled in the art are implicitly disclosed with the present description.
Figurenlistecharacter list
-
1 : zeigt eine erste Übersichtsdarstellung der Automationseinheit an einem Werkzeugmaschinensystem;1 1: shows a first overview of the automation unit on a machine tool system; -
2 : zeigt eine Seitendarstellung des Werkzeugmasch i nensystems;2 : shows a side view of the machine tool system; -
3 : zeigt eine Detailansicht der mobilen Automationseinheit;3 : shows a detailed view of the mobile automation unit; -
4 : zeigt eine weitere Detaildarstellung einer mobilen Automationseinheit mit Schutzpaneelen;4 : shows a further detailed view of a mobile automation unit with protective panels; -
5 : zeigt eine angedockte Automationseinheit mit eingefahrener Zellenschutzwand (Schutzwand);5 : shows a docked automation unit with retracted protective cell wall (protective wall); -
6 : zeigt eine angedockte Automationseinheit mit einer weiteren Automationseinheit in einer Wartestellung;6 : shows a docked automation unit with another automation unit in a waiting position; -
7 : zeigt eine angedockte Automationseinheit mit ausgefahrener Zellenschutzwand;7 : shows a docked automation unit with the protective cell wall extended; -
8 : zeigt eine Detailansicht eines Werkzeugmaschinensystems mit angedockter Automationseinheit;8th : shows a detailed view of a machine tool system with a docked automation unit; -
9 : zeigt eine weitere Detailansicht der Werkzeugmaschine mit Dock;9 : shows a further detailed view of the machine tool with dock; -
10A ,10B , zeigen den Bereitstellungsprozess einer mobilen 10C: Automationseinheit zur automatischen Abarbeitung eines Bearbeitungsauftrags;10A ,10B 10, 11 show the provisioning process of a mobile 10C: automation unit for the automatic processing of a processing order; -
11 : zeigt eine weitere Ausführungsform des Werkzeugmaschinensystems inklusive eines Automationsdocks;11 1: shows a further embodiment of the machine tool system including an automation dock; -
12A ,12B : zeigen einen Wechselprozess der mobilen Automationseinheit unter Verwendung eines Automationsdocks des Werkzeugmaschinensystems;12A ,12B 12: show a changing process of the mobile automation unit using an automation dock of the machine tool system; -
13A ,13B : zeigen weitere Darstellungen der Auftragsbearbeitung unter Verwendung des Automationsdocks;13A ,13B : show further representations of order processing using the automation dock; -
14 : zeigt eine weitere Ausführungsform des Werkzeugmaschinensystems mit einem Palettendock.14 : shows another embodiment of the machine tool system with a pallet dock.
Detaillierte Beschreibung bevorzugte AusführungsformenDetailed Description of Preferred Embodiments
Im Folgenden werden Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung anhand beispielhafter Figuren detailliert beschrieben. Die Merkmale der Ausführungsbeispiele sind im Ganzen oder teilweise kombinierbar und die vorliegende Erfindung ist nicht auf die beschriebenen Ausführungsbeispiele besch rän kt.Exemplary embodiments of the present invention are described in detail below using exemplary figures. The features of the exemplary embodiments can be combined in whole or in part and the present invention is not limited to the exemplary embodiments described.
Anders als bei bekannten Systemen, welche zur Automatisierung verschiedenster Bearbeitungsaufträge aufwendige Automationsvorrichtungen benötigen und wiederum teilweise nur für bestimmte Bearbeitungsvorgänge verwendet werden können, bietet die vorgeschlagene Lösung die Möglichkeit, eine auftragsbezogene Automatisierung eines Werkzeugmaschinensystems MS effizient zu erreichen. Die vorgeschlagene Automatisierungslösung bietet die Möglichkeit, Werkstücke, Werkzeuge W und/oder Handlings- oder Vorrichtungskomponenten in einer Sammeleinrichtung bereitzustellen, welche mobil ausgestaltet ist und welche dem Automationssystem bzw. dem Werkzeugmaschinensystem MS sicher zugeführt werden kann, um dadurch produktionsvorbereitende Prozesse zu zentralisieren und optimierte Effizienz und gute Planbarkeit zu erreichen. Es können somit sich überlagernde Rüstprozesse vereinfacht und simultan zur Fertigung ohne Hauptzeitverluste abgearbeitet werden.In contrast to known systems, which require complex automation devices to automate a wide variety of machining jobs and in turn can sometimes only be used for certain machining operations, the proposed solution offers the possibility of efficiently achieving job-related automation of a machine tool system MS. The proposed automation solution offers the possibility of providing workpieces, tools W and/or handling or device components in a collection device which is designed to be mobile and which can be safely supplied to the automation system or the machine tool system MS, in order to thereby centralize pre-production processes and optimize efficiency and achieve good planning. Overlapping set-up processes can thus be simplified and processed simultaneously with production without loss of main time.
Demgemäß wird vorgeschlagen, eine auftragsbezogene Automatisierung der Werkzeugmaschine WM zu erreichen unter Verwendung beispielsweise eines Knickarmroboters (insbesondere Greifvorrichtung R) sowie eines losen Zelleverbunds mit skalierbaren Leistungseigenschaften. Erfindungsgemäß wird ermöglicht, dass eine hinsichtlich der Anwendungsanforderung angemessene Automatisierung für Werkstück, Werkzeug W und Vorrichtungshandling erreicht werden kann und zudem soll auch die Flexibilität der Produktionsleistung gewährleistet werden, so dass eine stufenlose Umrüstung einer Werkzeugmaschine WM ohne erheblichen Produktivitätsverlust erfolgen kann. In einer weiteren Ausbaustufe, um einen beliebigen Automatisierungsgrad bei der Anlagenintegration zu erreichen, besteht zudem die Möglichkeit, die mobile Automationseinheit MA betreffend die Zuführ- und Bereitstellungsprozesse mittels eines vollautomatischen Flursystems umzusetzen.Accordingly, it is proposed to achieve order-related automation of the machine tool WM using, for example, an articulated-arm robot (in particular gripping device R) and a loose cell assembly with scalable performance characteristics. According to the invention, it is possible to achieve automation for the workpiece, tool W and device handling that is appropriate with regard to the application requirement, and the flexibility of the production output is also to be ensured, so that a machine tool WM can be converted steplessly without a significant loss of productivity. In a further expansion stage, in order to achieve any degree of automation in the system integration, there is also the possibility of implementing the mobile automation unit MA with regard to the supply and provision processes using a fully automatic corridor system.
Die in
Die in
Die mobile Automationseinheit MA ist insbesondere derart konfiguriert, dass die Werkzeugmaschine WM zur Ausführung eines Bearbeitungsauftrags sämtliche benötigten Werkzeuge W, Werkstücke und Spannmittel mittels der Greifvorrichtung R einwechseln kann, so dass eine automatische Abarbeitung des Bearbeitungsauftrags durch die Werkzeugmaschine WM effizient ermöglicht wird. Der Einwechselvorgang mittels Greifvorrichtung R kann dabei hauptzeitparallel durchgeführt werden, so dass beispielsweise während der Bearbeitung eines Werkstücks durch die Werkzeugmaschine WM Werkzeuge W in das Magazin der Werkzeugmaschine WM eingewechselt werden können. Ein Bearbeitungsauftrag kann insbesondere ein Auftrag zur Herstellung oder Bearbeitung von einen oder mehreren Rohteilen X sein, welche zu einem vorbestimmten Werkstück bearbeitet werden.The mobile automation unit MA is configured in particular in such a way that the machine tool WM can exchange all the tools W, workpieces and clamping devices required to carry out a machining job using the gripping device R, so that the machine tool WM can efficiently process the machining job automatically. The exchange process using the gripping device R can be carried out parallel to main time, so that tools W can be exchanged into the magazine of the machine tool WM, for example while a workpiece is being machined by the machine tool WM. A processing order can in particular be an order for the production or processing of one or more blanks X, which are processed to form a predetermined workpiece.
Die fertig bearbeiteten Werkstücke können wiederum über die Greifvorrichtung R zurück in die mobile Automationseinheit MA eingelagert werden. Für einen beispielhaften Bearbeitungsauftrag stellt die mobile Automationseinheit MA fünf verschiedene Fräser, welche bevorzugt in einer Werkzeughalterung aufgenommen sind, bereit sowie vierzig Rohteile X, welche durch die Werkzeugmaschine WM zu einem fertigen Werkstück bearbeitet werden können, und einen austauschbaren Greifer, der in die Greifvorrichtung R eingewechselt werden kann sowie ein zusätzliches Spannmittel mit speziell beschichteten Spannbacken. Diese Elemente können über die mobile Automationseinheit MA zur Ausführung des Bearbeitungsauftrags durch das Werkzeugmaschinensystem MS der Werkzeugmaschine WM bereitgestellt werden. Die Rohteile X können sukzessive im Spannmittel der Werkzeugmaschine WM aufgenommen werden, durch die Werkzeugmaschinenspindel bearbeitet werden, beispielsweise unter Verwendung von verschiedenen Werkzeugen W, und nach Abschluss der Bearbeitung über die Greifvorrichtung R wiederum der mobilen Automationseinheit MA in einen entsprechenden Speicher zugeführt werden.The finished workpieces can in turn be stored back into the mobile automation unit MA via the gripping device R. For an exemplary processing job, the mobile automation unit MA provides five different milling cutters, which are preferably held in a tool holder, as well as forty unmachined parts X, which can be machined into a finished workpiece by the machine tool WM, and an interchangeable gripper that can be integrated into the gripping device R can be exchanged as well as an additional clamping device with specially coated clamping jaws. These elements can be made available to the machine tool WM by the machine tool system MS via the mobile automation unit MA for executing the machining order. The raw parts X can be successively accommodated in the clamping device of the machine tool WM, machined by the machine tool spindle, for example using different tools W, and after completion of the machining via the gripping device R in turn fed to the mobile automation unit MA in a corresponding memory.
Parallel zur Bearbeitung des Rohteils X durch die Werkzeugmaschine WM kann die Greifvorrichtung R beispielsweise die Werkzeuge W in das Werkzeugmagazin der Werkzeugmaschine WM einwechseln, weitere Betriebsmittel der Werkzeugmaschine WM zuführen oder den Greifer G0 an einer dafür an der mobilen Automationseinheit MA vorgesehenen Station auswechseln. Nach Abschluss des Bearbeitungsauftrags kann die mobile Automationseinheit MA aus dem Dock freigegeben werden, um die Verbindung mit dem Werkzeugmaschinensystem MS zu trennen.Parallel to the machining of the unmachined part X by the machine tool WM, the gripping device R can, for example, exchange the tools W in the tool magazine of the machine tool WM, supply further operating resources to the machine tool WM or exchange the gripper G0 at a station provided for this purpose on the mobile automation unit MA. After completing the machining job, the mobile automation unit MA can be released from the dock in order to disconnect from the machine tool system MS.
Besonders vorteilhaft wird vorgeschlagen, dass die Schutzwand S Teil der mobilen Automationseinheit MA ist, so dass die Schutzwand S nach Abarbeitung des Bearbeitungsauftrags zusammen mit der Automationseinheit MA vom Werkzeugmaschinensystem MS entfernt werden kann. Mit anderen Worten ergänzt somit die Schutzwand S der mobilen Automationseinheit MA die Schutzumhausung des Werkzeugmaschinensystems MS derart, dass im angedockten Zustand bei ausgeklappter Schutzwand S die mobile Automationseinheit MA die Schutzumhausung des Maschinensystem MS vervollständigt, so dass ein sicheres und effizientes Arbeiten des Systems ermöglicht wird. Dadurch, dass die Schutzumhausung bei abgedockter und entfernter mobiler Automationseinheit MA zumindest teilweise entfernt ist, wird ein Zugang zum Werkzeugmaschinensystem MS ermöglicht. Diese vorteilhafte Ausgestaltung ermöglicht, dass insbesondere bei Abarbeitung von Bearbeitungsaufträgen eine vollständige Schutzumhausung am Werkzeugmaschinensystem MS vorgesehen ist und erst nach der vollständigen Bearbeitung des Bearbeitungsauftrags ein Zugang zum Arbeitsbereich ermöglicht wird. Die mobile Automationseinheit MA ermöglicht somit ein automatisches Abschirmen mittels Schutzumhausung bei gleichzeitigem Bereitstellen sämtlicher Produktionselemente, welche zur Abarbeitung des Bearbeitungsauftrags von der Werkzeugmaschine WM benötigt werden. Die Verwendung der mobilen Automationseinheit MA führt somit zur Synergie gewisser Sicherheitsaspekte mit Effizienz und Automatisierungsaspekten.It is particularly advantageously proposed that the protective wall S is part of the mobile automation unit MA, so that the protective wall S can be removed from the machine tool system MS together with the automation unit MA after the machining job has been processed. In other words, the protective wall S of the mobile automation unit MA supplements the protective housing of the machine tool system MS in such a way that in the docked state with the protective wall S folded out, the mobile automation unit MA completes the protective housing of the MS machine system so that the system can work safely and efficiently. Because the protective housing is at least partially removed when the mobile automation unit MA is undocked and removed, access to the machine tool system MS is made possible. This advantageous embodiment makes it possible, particularly when processing jobs, to provide a complete protective housing on the machine tool system MS and access to the work area only after the machining job has been completely processed. The mobile automation unit MA thus enables automatic shielding by means of a protective housing while at the same time providing all production elements that are required for processing the machining order from the machine tool WM. The use of the mobile automation unit MA thus leads to the synergy of certain safety aspects with efficiency and automation aspects.
Durch Verwendung der mobilen Automationseinheit MA können Werkstücke, Werkzeuge W und die Werkzeugspannung automatisch und auftragsbezogen bereitgestellt werden und es sind keine großen Werkzeugmagazine an der Werkzeugmaschine WM erforderlich, es wird eine große Flexibilität erreicht bei gleichzeitig geringem Raumbedarf. Die mobile Automationseinheit MA kann zudem als Bereitstellungswagen ausgestaltet sein. Die Automationseinheit MA kann auftragsbezogen konfektioniert werden und bereits im Vorfeld vor Abarbeitung des Bearbeitungsauftrags bereitgestellt werden, so dass eine sukzessive Abarbeitung ohne wesentliche Unterbrechung durch das Werkzeugmaschinensystem MS ermöglicht wird, indem pro Auftrag eine benötigte mobile Automationseinheit MA dem Werkzeugmaschinensystem MS entsprechend bereitgestellt wird und dort andockt. Besonders vorteilhaft kann dadurch ein vollautomatisierter Produktionsablauf von verschiedenen Bearbeitungsaufträgen erreicht werden. Vorteilhaft kann zudem als Greifvorrichtung R ein Traglastroboter verwendet werden, welcher ohne wesentliche Anpassungen an der Werkzeugmaschine WM vorgesehen werden kann, um diese zu automatisieren. Vorteilhaft können somit auch bestehende (nicht automatisierte) Werkzeugmaschinen WM unter Verwendung der mobilen Automationseinheit MA zusammen mit einem Traglastroboter effizient automatisiert werden.By using the mobile automation unit MA, workpieces, tools W and the tool clamping can be provided automatically and order-related and no large tool magazines are required on the machine tool WM, great flexibility is achieved while at the same time requiring little space. The mobile automation unit MA can also be designed as a supply trolley. The automation unit MA can be assembled in relation to the order and be made available in advance before the processing order is processed, so that successive processing is made possible by the machine tool system MS without significant interruption by a required mobile automation unit MA being provided according to the machine tool system MS for each order and docking there . In this way, a fully automated production process for different processing orders can be achieved in a particularly advantageous manner. In addition, a load-carrying robot can advantageously be used as the gripping device R, which can be provided on the machine tool WM without significant adjustments in order to automate it. Existing (non-automated) machine tools WM can thus advantageously also be efficiently automated using the mobile automation unit MA together with a payload robot.
Um ein präzises Platzieren der mobilen Automationseinheit MA gegenüber der Werkzeugmaschine WM und der Greifvorrichtung R zu ermöglichen, weist das Dock eine erste und zweite Seitenführung D1 und D4, entlang welcher eine anzudockende mobile Automationseinheit MA entlanggeführt werden kann, um bevorzugt eine parallele Ausrichtung zur Werkzeugmaschine WM zu ermöglichen. Zudem kann vorteilhaft eine Mittelführung D2 vorgesehen sein sowie ein Anschlag oder eine Rückwand D3, so dass das Dock D eine präzise Platzierung der mobilen Automationseinheit MA ermöglicht.In order to enable precise positioning of the mobile automation unit MA in relation to the machine tool WM and the gripping device R, the dock has first and second lateral guides D1 and D4, along which a mobile automation unit MA to be docked can be guided, preferably in order to align parallel to the machine tool WM to allow. In addition, a central guide D2 can advantageously be provided, as well as a stop or a rear wall D3, so that the dock D enables precise placement of the mobile automation unit MA.
Die Greifvorrichtung R ist bevorzugt ein Sechsachsknickarmroboter, der sowohl den Maschinentisch der Werkzeugmaschine WM erreicht, als auch ein Bestücken bzw. Entladen des Werkzeugmagazins ermöglicht. Dieser Roboter kann auch als zentrale Handlingeinrichtung bezeichnet werden. Beispielhaft umfasst die Greifvorrichtung R den Grundkörper R5, auf dem ein drehbares erstes Trägerglied R1 vorgesehen ist. Das erste Trägerglied R1 kann somit als erster Arm angesehen werden. Über ein Zwischengelenk R4 ist das erste Trägerglied R1 mit dem zweiten Trägerglied R2 drehbar verbunden. Am Ende des zweiten Trägerglieds ist ein Aufnahmebereich für einen Greifer G0. Über den Greifer G0 kann eine Manipulation von Werkstücken, Werkzeugen W und einzuwechselnden Gegenständen erfolgen. Bevorzugt ist die Greifvorrichtung R drehbar ausgestaltet, um eine 360°-Ausrichtung in horizontaler Richtung der Trägerglieder zu ermöglichen. Das zweite Trägerglied R2 ist zudem um die Trägergliedlängsachse drehbar ausgestaltet, um ein Verdrehen des aufgenommenen Greifers zu ermöglichen. Vorteilhaft kann die Greifvorrichtung R zumindest ein Messelement umfassen zur Justage des Zwischengelenks R4, um eine definierte Stellung des Robotergelenks zu bestimmen, um den Roboterarm auf Basis dieser Stellung justieren zu können.The gripping device R is preferably a six-axis articulated arm robot, which both reaches the machine table of the machine tool WM and also enables loading and unloading of the tool magazine. This robot can also be referred to as a central handling device. By way of example, the gripping device R comprises the base body R5, on which a rotatable first support member R1 is provided. The first support member R1 can thus be regarded as a first arm. The first carrier member R1 is rotatably connected to the second carrier member R2 via an intermediate joint R4. At the end of the second support member is a receiving area for a gripper G0. Workpieces, tools W and objects to be exchanged can be manipulated via the gripper G0. The gripping device R is preferably designed to be rotatable in order to enable a 360° orientation in the horizontal direction of the carrier members. The second carrier member R2 is also designed to be rotatable about the longitudinal axis of the carrier member in order to allow the gripper that is held to rotate. The gripping device R can advantageously include at least one measuring element for adjusting the intermediate joint R4 in order to determine a defined position of the robot joint in order to be able to adjust the robot arm on the basis of this position.
Wie in
Die in
In
Wie in
Beispielweise ist das Werkzeug W an einem Werkzeugspeicher 1 gelagert. Der Werkzeugspeicher 1 ist fest mit dem vertikal darunter angeordneten Werkstückspeicher 2 verbunden. Das rechteckige Wandelement 14, welches bevorzugt über Verstrebungen versteift ausgestaltet ist, bietet eine vertikale Fläche, auf welcher eine oder mehrere Aufnahmeleisten für die Werkzeuge W bereitgestellt sind. In
Zusammenfassend kann beispielsweise der Werkzeugspeicher 1 als versteiftes Wandelement ausgestaltet sein, welches vertikal angeordnet ist und welches Werkzeugablageplätze aufweist, die vertikal übereinander angeordnet sind entlang des Wandelements. Sämtliche aufgenommenen Werkzeuge W des Werkzeugspeichers 1 können dadurch durch den Roboterarm direkt angesteuert werden und aus dem Speicher 1 entnommen werden oder in diesen eingefügt werden, so dass alle aufgenommenen Werkzeuge W direkt zugänglich sind, was einen effizienten Werkzeugwechsel aus der mobilen Automationseinheit MA ermöglicht.In summary, for example, the tool store 1 can be designed as a stiffened wall element which is arranged vertically and which has tool storage locations which are arranged vertically one above the other along the wall element. All recorded tools W of the tool store 1 can be controlled directly by the robot arm and removed from the store 1 or inserted into it, so that all recorded tools W are directly accessible, which enables an efficient tool change from the mobile automation unit MA.
Vertikal unter dem Werkzeugspeicher 1 ist bevorzugt der Werkstückspeicher 2 angeordnet. Der Werkstückspeicher 2 kann bevorzugt ein Schubladensystem umfassen, welches kastenförmig am Fahrwerk 5 fest vorgesehen ist. Der Werkstückspeicher 2 umfasst daher eine Vielzahl von Schubladen, beispielsweise die erste Schublade 21 und die zweite Schublade 22, wie in
Um die Flexibilität der mobilen Automationseinheit MA zusätzlich zu erhöhen, können Griffe 23 vorgesehen sein, welche zusammen mit dem Fahrwerk 5 auch eine manuelle Bewegung oder Verschiebung der Automationseinheit MA zulassen. Das Fahrwerk 5 umfasst die Räder 51 und 52, welche auf einer Grundplatte 53 vorgesehen sind. Die Grundplatte 53 weist seitlich eine U-förmige Halterung auf mit einer Vielzahl von Langlöchern, über welche der Werkzeugspeicher 1 mit dem Fahrwerk 5 verschraubt werden kann. Diese Seitenhalterung 54 umfasst, wie in
Seitlich am Werkstückspeicher 2 kann ein Spannmittelspeicher 4 vorgesehen sein. Der Spannmittelspeicher 4 kann eine erste Ablage 41 und eine zweite Ablage 42 aufweisen. Beispielsweise können in der zweiten Ablage 42 Betriebsstoffe, wie Schmierstoffe und Filter, bereitgestellt werden, um diese bei Bedarf der Werkzeugmaschine WM durch den Roboterarm zuführen zu können. Zudem können wechselbare Spannbacken im Spannmittelspeicher 4 vorgesehen sein, welche bei Bedarf bei der Werkzeugmaschine WM eingewechselt werden können. Der Spannmittelspeicher 4 kann zudem einen offenen Aufnahmebereich 43 aufweisen, in welchem beispielsweise Spannbacken gelagert werden können. Durch die offene Ausgestaltung ist ein leichter Zugriff des Roboterarms gewährleistet. Bevorzugt weist der Spannmittelspeicher 4 dieselbe Höhe wie der Werkstückspeicher 2 auf. Auf der oberen Fläche des Spannmittelspeichers 4 kann eine Greiferstation vorgesehen sein. Die Greiferstation 3 kann dabei eine Greiferablage, eine Greifwendestation sowie eine Ausrichtstation zum Ausrichten aufgenommener Werkstücke oder des Greifers des Roboterarms umfassen. Zudem kann eine Kiste vorgesehen sein zur Aufnahme von Kleinteilen, wobei die Kiste an der Oberseite offen ausgestaltet ist, um einen leichten Zugriff des Greifers G0 zu ermöglichen. Die Greifwendestation 33, wie beispielsweise in
In
Die in
An der Rückseite der mobilen Automationseinheit MA sind die zusammengefalteten Schutzwandpaneele oder Wandteile aufgenommen. Die Wandteile können über einen Schwenkmechanismus, beispielsweise über Scharniere, die an den seitlichen Zellenverstrebungen vorgesehen sind, klappbar miteinander verbunden sein. In einer vorteilhaften Weiterentwicklung, können die Schutzwandpaneele zumindest geringfügig auch vertikal verschoben werden, so dass sie im angedockten Zustand der mobilen Automationseinheit MA die an der Rückseite der mobilen Automationseinheit MA aufgenommenen Zellenschutzwände, welche einen vertikalen Abstand zur Bodenfläche aufweisen, abgesenkt werden können, so dass diese in Kontakt mit der Bodenfläche treten können, so dass die Zellenschutzwand im angedockten Zustand der mobilen Automationseinheit MA am Boden aufliegen. Lediglich beim Transport bzw. bei der Bewegung der mobilen Automationseinheit MA zusammen mit den aufgenommenen Zellenschutzwänden, können diese in vertikaler Richtung angehoben werden, um einen Abstand zum Boden und der unteren Zellenverstrebung Su zu erreichen. Dadurch, dass im angedockten Zustand die Zellenschutzwände vorteilhaft auch den Boden oder Werkstattboden berühren können, ist es auf einfache Weise möglich, die aufgefalteten Wandteile der Zellenschutzwand stabil zu positionieren.The folded protective wall panels or wall parts are accommodated on the back of the mobile automation unit MA. The wall parts can be foldably connected to one another via a pivoting mechanism, for example via hinges provided on the lateral cell struts. In an advantageous further development, the protective wall panels can also be moved at least slightly vertically, so that when the mobile automation unit MA is docked, the protective cell walls accommodated on the back of the mobile automation unit MA, which are at a vertical distance from the floor surface, can be lowered so that these can come into contact with the bottom surface, so that the Zel protective wall when the mobile automation unit MA is docked on the floor. Only when transporting or moving the mobile automation unit MA together with the recorded cell protection walls can they be raised in the vertical direction in order to achieve a distance from the floor and the lower cell strut Su. Due to the fact that the protective cell walls can advantageously also touch the floor or workshop floor in the docked state, it is possible in a simple manner to position the folded-up wall parts of the protective cell wall in a stable manner.
In den
Wie in
Durch die Verwendung der mobilen Automationseinheit MA ist es daher möglich, den Produktionsablauf an einer Werkzeugmaschine WM zu optimieren, da insbesondere während der Abarbeitung eines Bearbeitungsauftrags bereits die nächste mobile Automationseinheit MA2 zur Ausführung des nächsten Bearbeitungsauftrags vorbereitet werden kann und somit parallel zum bereits stattfindenden Bearbeitungsprozess des ersten Bearbeitungsauftrags. Wird nun zusätzlich die Zuführung der mobilen Automationseinheit MA, beispielsweise über AGVs (Automated Guided Vehicles) automatisiert, so kann ein vollautomatisches System bereitgestellt werden, mit dem sukzessive verschiedenste Bearbeitungsaufträge nacheinander abgearbeitet werden können, wobei der Andockprozess und Abdockprozess der mobilen Automationseinheit MA automatisiert werden kann. Somit kann auch eine gewöhnliche (nicht automatisierte) Werkzeugmaschine WM durch entsprechende Vorsehung der Greifvorrichtung R und der mobilen Automationseinheit MA mit entsprechendem Dock D effizient automatisiert werden.By using the mobile automation unit MA, it is therefore possible to optimize the production process on a machine tool WM, since the next mobile automation unit MA2 can already be prepared for the execution of the next machining order, in particular while a machining order is being processed, and can therefore be carried out in parallel with the machining process of the machine that is already taking place first processing order. If the feeding of the mobile automation unit MA is now also automated, for example via AGVs (Automated Guided Vehicles), a fully automatic system can be provided with which a wide variety of processing orders can be processed one after the other, with the docking process and undocking process of the mobile automation unit MA being able to be automated . Thus, an ordinary (non-automated) machine tool WM can also be efficiently automated by providing the gripping device R and the mobile automation unit MA with a corresponding dock D accordingly.
In den
In
Aufgenommene Automationseinheiten (erstes Dock bzw. erste Position) im Automationsdock AD können vorteilhaft derart aufgenommen werden, dass die Rückseite der Automationseinheit (zweites Dock bzw. zweite Position) in Richtung der Sicherheitswand ADS gerichtet ist. Der Werkstückspeicher 2, der Werkzeugspeicher 1 sowie auch die Greiferstation sind somit der (bodenebene) Sicherheitswand ADS abgewandt. Wird nun beispielsweise die in
In den
In
Beispielsweise in
In den
Durch die vorgenannten Merkmale ist es möglich, Werkstücke, Werkzeuge W und Spannmittel und auch Betriebsmittel automatisch und auftragsbezogen dem Werkzeugmaschinensystem MS bereitzustellen. Es sind keine großen Werkzeugmagazine erforderlich und dennoch werden eine hohe Flexibilität und ein geringer Raumbereich erreicht. Die mobile Automationseinheit MA oder der Bereitstellungswagen wird auftragsbezogen konfektioniert, so dass beispielsweise auch eine effiziente Großserienbearbeitung und ein vollautomatischer Durchlauf ermöglicht wird.The aforementioned features make it possible to provide the machine tool system MS with workpieces, tools W and clamping devices and also operating resources automatically and in relation to the order. No large tool magazines are required and yet a high degree of flexibility and a small space are achieved. The mobile automation unit MA or the supply trolley is assembled to order, so that, for example, efficient large-scale processing and fully automatic throughput is also possible.
Für die Vorbereitung der Maschinenaufspannung können zudem verschiedene Möglichkeiten der Auftragsanpassung bereitgestellt werden. Analog zum Bestücken der Werkzeugmaschine WM mit spezifischen Werkzeugen W kann das vorgeschlagene System zusammen mit der Greifvorrichtung R ebenso die Spannmittel mit angepassten Backen oder anderweitigen Klemmmitteln ausstatten und umrüsten. Bei Spannnestern mit mehreren kleinen Spanneinheiten wird ebenfalls ein Vorrichtungswechsel mit der Greifvorrichtung R ermöglicht. Durch Verwendung eines AGV-Systems oder FTS-Systems kann eine vollautomatisierte Lösung bereitgestellt werden als Alternative oder Ergänzung zum manuellen Austausch der mobilen Automationseinheit MA am Dock.In addition, various options for customizing orders can be provided for preparing the machine set-up. Similar to equipping the machine tool WM with specific tools W, the proposed system together with the gripping device R can also equip and convert the clamping means with adapted jaws or other clamping means. In the case of clamping nests with several small clamping units, a device change is also possible with the gripping device R. By using an AGV system or AGV system, a fully automated solution can be provided as an alternative or supplement to the manual replacement of the mobile automation unit MA at the dock.
Das Automationsdock, wie es beispielsweise in
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 102019201750 A1 [0002]DE 102019201750 A1 [0002]
Claims (18)
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE102022102682.5A DE102022102682A1 (en) | 2022-02-04 | 2022-02-04 | Mobile automation unit for a machine tool and automated method for order-related equipping of a machine tool |
PCT/EP2023/051924 WO2023148080A1 (en) | 2022-02-04 | 2023-01-26 | Mobile automation unit for a machine tool and automated method for task-based equipping of a machine tool |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE102022102682.5A DE102022102682A1 (en) | 2022-02-04 | 2022-02-04 | Mobile automation unit for a machine tool and automated method for order-related equipping of a machine tool |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE102022102682A1 true DE102022102682A1 (en) | 2023-08-10 |
Family
ID=85122009
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE102022102682.5A Pending DE102022102682A1 (en) | 2022-02-04 | 2022-02-04 | Mobile automation unit for a machine tool and automated method for order-related equipping of a machine tool |
Country Status (2)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE102022102682A1 (en) |
WO (1) | WO2023148080A1 (en) |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE102013106427A1 (en) | 2013-06-19 | 2014-12-24 | Klaus Hofmann | Method for providing tools and associated devices |
DE102019104802A1 (en) | 2018-02-28 | 2019-08-29 | Okuma Corporation | Machine tool system and storage facility |
DE102019200661A1 (en) | 2018-08-30 | 2020-03-05 | Deckel Maho Pfronten Gmbh | MACHINE TOOL FOR MACHINING A WORKPIECE |
DE102019201750A1 (en) | 2019-02-11 | 2020-08-13 | Deckel Maho Pfronten Gmbh | MACHINE TOOL |
Family Cites Families (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
FR3054465B1 (en) * | 2017-02-17 | 2024-02-02 | Jerome Prevost | UNIVERSAL MAGAZINE FOR SUPPLYING BLANKS AND RECEIVING MACHINED PARTS OF A MACHINE TOOL. |
DE202018006679U1 (en) * | 2018-08-06 | 2022-01-26 | Nagel Maschinen- und Werkzeugfabrik Gesellschaft mit beschränkter Haftung. | Machining system for machining workpieces with a bore |
CH715996A1 (en) * | 2019-03-25 | 2020-09-30 | Erowa Ag | Arrangement for processing workpieces. |
DE102019214081A1 (en) * | 2019-09-16 | 2021-03-18 | Deckel Maho Pfronten Gmbh | ENT- OR LOADING DEVICE AND DEPLOYMENT OR LOADING SYSTEM FOR USE ON ONE OR MORE MACHINE TOOLS |
-
2022
- 2022-02-04 DE DE102022102682.5A patent/DE102022102682A1/en active Pending
-
2023
- 2023-01-26 WO PCT/EP2023/051924 patent/WO2023148080A1/en unknown
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE102013106427A1 (en) | 2013-06-19 | 2014-12-24 | Klaus Hofmann | Method for providing tools and associated devices |
DE102019104802A1 (en) | 2018-02-28 | 2019-08-29 | Okuma Corporation | Machine tool system and storage facility |
DE102019200661A1 (en) | 2018-08-30 | 2020-03-05 | Deckel Maho Pfronten Gmbh | MACHINE TOOL FOR MACHINING A WORKPIECE |
DE102019201750A1 (en) | 2019-02-11 | 2020-08-13 | Deckel Maho Pfronten Gmbh | MACHINE TOOL |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
WO2023148080A1 (en) | 2023-08-10 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
EP3147073B1 (en) | Machine tool, especially multiple spindle milling machine | |
EP1827754B1 (en) | Work cell for assembling units of workpieces on pallets and method for operating the same | |
EP3195976B1 (en) | Machine tool, in particular multiple spindle milling machine | |
EP3195977B1 (en) | Machine tool, in particular multiple spindle milling machine | |
DE102013106427B4 (en) | Process for providing work equipment and a charging system for carrying out the process | |
DE102009035637B4 (en) | Robot system that uses a robot to load and unload a workpiece into and out of a machine tool | |
DE4409532C2 (en) | Handling system | |
EP0977651B1 (en) | Process and device for manufacturing complex parts | |
DE102009048863A1 (en) | Workpiece relaying robot system | |
EP4260978A2 (en) | Machine tool for machining a workpiece | |
DE2739534C2 (en) | Tool changing device | |
WO2002000388A1 (en) | System for machining work pieces comprising at least one machine tool | |
EP3740344B1 (en) | Machine tool for machining workpieces, and method for changing a pallet in a machine tool | |
DE102022102682A1 (en) | Mobile automation unit for a machine tool and automated method for order-related equipping of a machine tool | |
DE3329539A1 (en) | METHOD FOR CHANGING A TOOL HOLDER ON A MACHINING UNIT FOR MACHINING WORKPIECES AND DEVICE FOR CARRYING OUT THE METHOD | |
EP3672763B1 (en) | Positioning and clamping system and method | |
DE4414844A1 (en) | Machining cell containing two machine tools with a common tool changer | |
EP0510230B1 (en) | Device for manipulating and manufacturing sheets made of wood, plastic, laminate or similar | |
DE102022114681A1 (en) | Method and system for changing a workpiece | |
DE102021113892A1 (en) | Combined transfer and storage device and system for machining | |
DE102021113890A1 (en) | Production system and plant for metal-cutting production | |
DE102022122977A1 (en) | Handling cell for a machine tool and manufacturing system | |
DE19507865A1 (en) | Tool change unit for machining station | |
DE19712115A1 (en) | Handling system for supplying a processing device with parts | |
DE202007013207U1 (en) | machine tool |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
R012 | Request for examination validly filed | ||
R016 | Response to examination communication |