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FACHGEBIET
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Die vorliegende Erfindung betrifft einen Verschiebungsapparat und ein Verfahren zur Bedienung des Verschiebungsapparates.
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Hintergrund
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KR 10 2010 111 184 A zeigt einen selbstgeregelten Bewegungsapparat mit einer Vielzahl von unteren Winschen und einer Vielzahl von oberen Winschen. Der Bewegungsapparat offenbart einen Arbeitsroboter, der auf einer Führungsschiene beweglich ist.
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Da Schiffe sehr groß und viel komplizierter sind als normale Bauten, werden sie in einem Verfahren hergestellt, in dem Blockeinheiten unter Verwendung einer Reihe von Gliedern, Werkzeugen und Materialien hergestellt werden und diese dann zusammengebaut werden. Zur Herstellung eines Rumpfblocks gehören Schweißen, Anstreichen und Untersuchen, für die verschiedene Automatisierungsgeräte erforderlich sind, und komplizierte Strukturen, die im Rumpfblock zur Verstärkung der strukturellen Härte eins Rumpfes installiert werden, unterbrechen häufig die Arbeitsflüsse der Automatisierungsgeräte. Ein selbständiger Verschiebungsapparat, der sich frei nach oben, nach unten, links und rechts mit einem Draht bewegt, um Hindernisse zu vermeiden, ist entwickelt worden.
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Da elektrische Stromzuführkabel und verschiedene Kommunikationskabel im selbständigen Verschiebungsapparat miteinander verbunden sind, um den Apparat anzutreiben und zu steuern, stören diese Kabel die Arbeit eines auf dem Verschiebungsapparat montierten Arbeitsroboters sowie die Bewegung des Verschiebungsapparates. Außerdem kann ein Problem auftreten, in dem gestrichene Oberflächen und die Kabel selbst beschädigt werden, weil die Kabel und gestrichenen Oberflächen miteinander in Kontakt geraten.
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Beschreibung
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Technisches Problem
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Die vorliegende Erfindung soll einen Verschiebungsapparat und ein Verfahren zu dessen Bedienung bereitstellen, der frei verschiebbar und nicht auf einen erheblichen Arbeitsbereich beschränkt ist.
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Lösung
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Ein Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung stellt einen Verschiebungsapparat gemäss Anspruch 1 bereit.
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Der Roboter kann mit einem Stromkabel verbunden werden und von außen über das Kabel mit Strom versorgt werden.
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Das Steckermodul kann Strom vom Roboter der Antriebseinheit zuführen, wenn das Steckermodul mit dem Arbeitsroboter (200) gekoppelt ist, und der Akkumulator kann eine Stromversorgung der Antriebseinheit unterbrechen.
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Der Akkumulator kann auch per Fernbedienung ein- und ausgeschaltet werden.
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Der Hauptteil kann obere und untere Flächen aufweisen, die flach und parallel zueinander sind; die Führungsschiene kann auf allen oberen und unteren Flächen vorgesehen sein, und die Steckermodule können jeweils auf den oberen und unteren Flächen des Hauptteils einzeln vorgesehen sein.
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Der Hauptteil kann ferner eine Antriebseinheit der Dreheinheit umfassen, die mit der Dreheinheit zur Drehung der Dreheinheit gekoppelt ist.
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Die Antriebseinheit der Dreheinheit kann einen Antriebsmotor und einen zur Übertragung des Drehmoments des Antriebsmotors auf die Dreheinheit konfigurierten Verzögerer umfassen.
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Der Verschiebungsapparat kann eine zur Steuerung der Antriebseinheit des Verschiebungsmittels, der Dreheinheit und des Steckermoduls auf ein externes Funksignal hin konfigurierte Steuereinheit umfassen.
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Der Verschiebungsapparat kann ferner eine mit dem Hauptteil gekoppelte und zur Verbindung des Verschiebungsapparates mit einem anderen Verschiebungsapparat konfigurierte Andockeinheit umfassen.
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Die Antriebseinheit des Verschiebungsmittel kann eine zum Wickeln eines Drahtes konfigurierte Winde umfassen, sowie einen zur Drehung der Winde konfigurierten Antriebsmotor der Winde, in dem ein Ende des Drahtes auf einer Seite eines Arbeitsbereichs fixiert ist.
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Der Draht kann auch mehrzählig gebildet sein.
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Der Arbeitsbereich kann ich in- oder außerhalb eines Rumpfblocks befinden.
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Ein weiteres Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung stellt ein Verfahren gemäss Anspruch 14 dar.
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Das Verfahren zur Bedienung eines Verschiebungsapparates kann ferner das Aufladen des Akkumulators über den auf dem Verschiebungsapparat montierten Roboter umfassen.
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Die Arbeiten im Arbeitsbereich können unmittelbar mit dem vom Roboter zugeführten Strom ausgeführt werden, ohne dass der Strom den Akkumulator durchläuft.
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Die Ausführung der Arbeit auf der Oberseite des Arbeitsbereichs und die Ausführung der Arbeit auf der Unterseite des Arbeitsbereichs können mit dem über den Roboter zugeführten Strom erfolgen.
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Zum Initialisieren kann das Erkennen einer Umgebung durch das Verschieben des Verschiebungsapparates im Arbeitsbereich gehören, und beim Erkennen der Umgebung kann der Verschiebungsapparat mit dem Strom des Akkumulators verschoben werden.
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Der Verschiebungsapparat kann über eine Mehrzahl mit einer Seite des Arbeitsbereichs verbundener Drähte verschiebbar sein.
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Der Arbeitsbereich kann sich in- oder außerhalb eines Rumpfblocks befinden.
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Vorteilhafte Wirkungen
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Gemäß dem erfindungsgemäßen Ausführungsbeispiel ist der Verschiebungsapparat innerhalb des Arbeitsbereichs frei verschiebbar, und der beträchtliche Arbeitsbereich kann vergrößert weren.
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Beschreibung der Zeichnungen
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1 und 2 sind Perspektivansichten eines Verschiebungsapparates und eines Arbeitsroboters nach einem erfindungsgemäßen Ausführungsbeispiel.
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3 ist eine schematische Perspektivansicht einer Innenstruktur eines Teils des Verschiebungsapparates.
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4 ist ein teilweiser schematischer Querschnitt von Innenstrukturen eines Hauptteils und einer Dreheinheit des Verschiebungsapparates.
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5 ist eine schematische Darstellung des Verschiebungsapparates und des Arbeitsroboters, die in einem Rumpfblock installiert sind.
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6 und 11 sind schematische Darstellungen zur sequenziellen Erläuterung einer Operation des Verschiebungsapparates nach dem vorliegenden Ausführungsbeispiel.
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12 ist eine schematische Vorderansicht eines Andockverfahrens zwischen den Verschiebungsapparaten.
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13 ist eine schematische Vorderansicht eines Zustandes, in dem das Steckermodul auf einer oberen Fläche des Verschiebungsapparates und der Arbeitsroboter miteinander gekoppelt sind.
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14 ist eine Vorderansicht eines Zustandes, in dem der Arbeitsroboter auf der Dreheinheit des Verschiebungsapparates montiert ist.
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15–17 sind schematische Seitenansichten der Drehung der Dreheinheiten des Verschiebungsapparates.
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18 ist eine schematische Vorderansicht eines Zustandes, in dem ein Steckermodul auf einer unteren Fläche des Verschiebungsapparates und der Arbeitsroboter miteinander gekoppelt sind.
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Ausführungsform
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Nachfolgend wird die vorliegende Erfindung unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen, in denen Ausführungsbeispiele der Erfindung gezeigt werden, ausführlicher erläutert. Dem Fachmann ist jedoch klar, dass die beschriebenen Ausführungsformen auf verschiedenerlei Weisen verändert werden können, ohne von Geist und Umfang der Erfindung abzuweichen. Die Zeichnungen und die Beschreibung sind als Veranschaulichung und nicht als Beschränkung aufzufassen. Gleiche Referenzzahlen beziehen sich in der ganzen Patentschrift auf gleiche Elemente.
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Nachfolgend wird ein Verschiebungsapparat gemäß einem erfindungsgemäßen Ausführungsbeispiel unter Bezugnahme auf die 1–5 ausführlich beschrieben.
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1 und 2 sind Perspektivansichten eines Verschiebungsapparates und eines Arbeitsroboters nach einem erfindungsgemäßen Ausführungsbeispiel. 3 ist eine schematische Perspektivansicht einer Innenstruktur eines Teils des Verschiebungsapparates. 4 ist ein teilweiser schematischer Querschnitt von Innenstrukturen eines Hauptteils und einer Dreheinheit des Verschiebungsapparates. 5 ist eine schematische Darstellung des Verschiebungsapparates und des Arbeitsroboters, die in einem Rumpfblock installiert sind.
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Wie in 1 und 2 gezeigt, handelt es sich beim Verschiebungsapparat 100 nach dem vorliegenden Ausführungsbeispiel um einen Apparat, auf dem ein Arbeitsroboter 200 montiert ist, und der sich in eine vorgegebene Position in einem Arbeitsbereich bringt, so dass es dem Arbeitsroboter 200 ermöglicht wird, in der vorgegebenen Position Arbeiten auszuführen.
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Der Arbeitsbereich des Verschiebungsapparates 100 kann sich hier in- oder außerhalb eines Rumpfblocks befinden. Der Arbeitsbereich des Verschiebungsapparates ist jedoch nicht darauf beschränkt. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel wird ein Beispiel, in dem der Verschiebungsapparat 100 innerhalb des Rumpfblocks Arbeiten ausführt, beispielhaft beschrieben.
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Dabei handelt es sich bei den vom Arbeitsroboter augeführten Arbeiten um Arbeit, die im Arbeitsbereich auszuführen ist; hierzu gehören alle von einem Roboter ausführbaren Arbeitsarten. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel wird ein Verfahren, in dem der Arbeitsroboter eine Innenseite des Rumpfblocks anstreicht, beispielhaft beschrieben.
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Der Verschiebungsapparat 100 des vorliegenden Ausführungsbeispiels umfasst einen Hauptteil 110, eine Andockeinheit 120 und eine Dreheinheit 130.
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Der Hauptteil 110 weist eine etwa rechteckige Säulenform auf, und die Andock- 120 und Dreheinheit 130 sind mit beiden Seiten des Hauptteils 110 gekoppelt.
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Eine obere Fläche der Andockeinheit 120 ist flach und auf derselben Fläche mit einer oberen Fläche des Hauptteils 110 verbunden.
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Eine obere Fläche der Dreheinheit 130 ist ebenfalls flach und auf derselben Fläche mit einer oberen Fläche des Hauptteils 110 verbunden, wie in 1 gezeigt.
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Wie jedoch in 1 und 2 gezeigt wird, kann die Dreheinheit 130 um eine Mittelachse in Längsrichtung des Hauptteils 110 umgedreht werden, und die obere Fläche der Dreheinheit 130 ist nach einer Umdrehung um 180° auf derselben Fläche mit einer unteren Fläche des Hauptteils 110 verbunden.
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Die Erscheinungsbilder des Hauptteils 110, der Andockeinheit 120 und der Dreheinheit 130 können sich jedoch von den in 1 und 2 dargestellten unterscheiden.
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Ein Paar einander gegenüberliegender Führungsschienen 140 wird auf der oberen und unteren Fläche des Hauptteils 110 und den oberen Flächen der Andock- 120 und Dreheinheit 130 ausgebildet, und eine Fixierhilfe 150 ist auf einer Führungsschiene 140 vorgesehen.
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Der Arbeitsroboter 200 bewegt sich auf der oberen oder unteren Fläche des Verschiebungsapparates 100 entlang der Führungsschiene 140, und ist nach Bedarf in einer bestimmten Position auf der oberen oder unteren Fläche des Verschiebungsapparates 100 mittels eines Fixierglieds 210 fixiert.
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Der Arbeitsroboter 200 wird von außen über ein mit dem Arbeitsroboter 200 verbundenes Stromkabel (nicht dargestellt) mit Strom versorgt und über eine drahtgebundene äußere Steuereinheit unter Einsatz eines Kommunikationskabels (nicht dargestellt) oder eine drahtlose Steuereinheit bedient.
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Die Fixierhilfe 150 ist vorgesehen, um das Fixierglied 210 zu unterstützen, damit die Position des Fixierglieds 210 sich nicht ändert, wenn das Fixierglied 210 auf der Führungsschiene 140 fixiert ist, und ist aus Borsten oder dgl. ausgebildet.
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In 3–5 umfasst der Hauptteil 110 ein Gehäuse 111, eine Antriebseinheit 112 des Verschiebungsmittels, ein Steckermodul 114, eine Antriebseinheit 115 der Dreheinheit, und eine Steuereinheit 118.
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Die Antriebseinheit 112 wird vorgesehen, um ein Verschiebungsmittel zur Verschiebung des Verschiebungsapparates 100 und, wie in 5 beschrieben, ist das Verschiebungsmittel des Verschiebungsapparates 100 nach dem vorliegenden Ausführungsbeispiel eine Mehrzahl Drähte 300.
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In 3 ist die Antriebseinheit 112 auf dem Gehäuse 111 oder einem Gestell darin (nicht dargestellt) fixiert, und kann eine Winde umfassen, um die der Draht 300 gewickelt wird, sowie einen Motor zum Drehen der Winde.
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In 5 ist das andere Ende des mit der Antriebseinheit 112 des Verschiebungsmittels verbundenen Drahtes 300 über ein im Gehäuse 111 gebildetes Durchgangsloch 113 am Rumpfblock 1 fixiert.
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Die Anzahl der im Rumpfblock installierten Drähte 300 muss größer oder gleich sechs sein, damit sich der Verschiebungsapparat 100 nach oben und unten und links und rechts im Rumpfblock verschiebt, und die Anzahl der Antriebseinheiten 112 und Durchgangslöcher 113 sind dabei gleich der Anzahl Drähte 300.
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Im Einzelnen, damit sich der Verschiebungsapparat 100 in jede Position im Rumpfblock 1 verschieben und dabei parallel zum Boden des Rumpfblocks 1 bleiben kann, kann die Anzahl Drähte 300 acht oder höher sein.
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Eine Position des Durchgangslochs 113 kann je nach Anzahl der Durchgangslöcher 113, einer Größe des Rumpfblocks 1 oder einer Größe des Verschiebungsapparates 100, variieren, unde z.B. wenn der Hauptteil 100 des Veschiebungsapparates 100 eine quaderartige Form aufweist und die Anzahl Durchgangslöcher 113 sechs beträgt, können die Durchgangslöcher 113 jeweils auf sechs Oberflächen des Hauptteils 110 gebildet sein.
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Wie gezeigt, wenn acht Durchgangslöcher 113 vorliegen, können auf jeder der beiden Seitenflächen in der Längsrichtung unter den vier Seitenflächen des Hauptteils 110 vier Durchgangslöcher 113 gebildet sein, und die vier Durchgangslöcher 113 können jeweils einzeln in der Nähe der vier Ecken der Seitenfläche gebildet werden.
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Eine Position des Verschiebungsapparates 100 lässt sich durch Wickeln oder Auflockern des jeweiligen Drahtes 300 mithilfe der Antriebseinheit 112 gesteuert werden.
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Jede Antriebseinheit 112 kann neben dem entsprechenden Durchgangsloch 113 positioniert werden.
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In 4 ist die Antriebseinheit 115 auf dem Gehäuse 111 oder einem darin befindlichen Gestell fixiert, und umfasst einen Motor 116 und einen mit dem Motor 116 verbundenen Verzögerer 117.
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Der Verzögerer 117 umfasst eine Mehrzahl Zahnräder mit parallelen Achsen, die miteinander verkoppelt sind, und ist mit der Dreheinheit 130 gekoppelt, um das Drehmoment des Motors 116 auf die Dreheinheit 130 zu übertragen und so die Dreheinheit 130 zu drehen.
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In 3 sind die Steckermodule 114 in der Nähe einer Mitte der oberen und unteren Flächen des Hauptteils 110 einzeln vorgesehen und mit einem Steckdosenmodul (nicht dargestellt) des Roboters 200, um vom Roboter 200 Strom zu empfangen und den Verschiebungsapparat 100 mit Strom zu versorgen.
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Zunächst wird das mit dem Roboter 200 gekoppelte Steckermodul 114 auf der oberen oder unteren Fläche des Verschiebungsapparates 100 zusammen mit dem Roboter 200 verschoben. Die obige Operation kann durch Wickeln eines Stromkabels des Steckermoduls 114 um ein Rückstellkraft aufweisendes Glied wie eine Feder erfolgen.
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Wird der Roboter 200 weg von einer Ausgangsposition des Steckermoduls 114 verschoben, wird das Stromkabel abgespult, und wenn der Roboter 200 wieder in die Nähe der Ausgangsposition des Steckermoduls 114 verschoben wird, wird das Stromkabel durch die Rückstellkraft erneut gewickelt.
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Wird der auf der Dreheinheit 130 montierte Roboter 200 zusammen mit der Dreheinheit 130 gedreht, wird das Steckermodul 114 vom Roboter 200 getrennt, und wenn der Roboter 200, der diese Operation abschließt, auf einer gegenüberliegenden Fläche des Verschiebungsapparates 100 positioniert, wird das auf der gegenüberliegenden Fläche positionierte Steckermodul 114 mit dem Roboter 200 gekoppelt.
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Die Steuereinheit 118 kann inner- oder außerhalb des Gehäuses 111 installiert sein, und die Stellantriebe innerhalb des Hauptteils 100, z.B. die Antriebseinheiten 112, 115 und das Steckermodul 114 werden durch ein externes Funksignal gesteuert.
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In 1 und 3 ist eine Seitenfläche der Andockeinheit 120 mit dem Hauptteil 110 gekoppelt und ein Andockglied 123 wird auf der anderen Seitenfläche ausgebildet. Das in 1 Andockglied 123 ist ein Stecker, kann aber auch eine Buchse oder Nut sein, die einen Stecker aufnehmen kann.
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In 3 und 4 umfasst die Dreheinheit 130 ein Gehäuse 131, ein Gestell 132, einen Akkumulator 135, ein Andockglied 133 und eine Mehrzahl Drehhilfen 139.
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Das Gestell 132 ist in dem in 3 dargestellten Gehäuse 131 positioniert und mit dem Verzögerer 117 des Hauptteils 110 gekoppelt, um sich um eine Achse 9 drehen zu können.
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Der Akkumulator 135 ist auf dem Gestell 132 fixiert und mit der Steuereinheit 118 des Hauptteils 110 sowie jeder Antriebsvorrichtung, d.h. den Antriebseinheiten 112, 115 und dem Steckermodul 114 verbunden, um die oben erwähnten Komponenten mit Strom zu versorgen.
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Der Akkumulator 135 kann über den Roboter 200 und das Steckermodul 114 durch eine externe Stromversorgung aufgeladen werden, wenn das Steckermodul 114 und der Roboter 200 miteinander gekoppelt sind.
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In diesem Zustand können die Steuereinheit 118 und jede der Antriebsvorrichtungen 112, 114, 115 auch mit einer externen Stromversorgung über den Roboter 200 und das Steckermodul 114 angetrieben werden; zu diesem Zeitpunkt unterbricht der Akkumulator 135 die Stromversorgung der Steuereinheit 118 und jeder der Antriebsvorrichtungen 112, 114 und 115.
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Befindet sich der Verschiebungsapparat 100 im Bereitschaftszustand und wird er nicht verschoben, kann eine Energiequelle per Fernbedienung ein-/ausgeschaltet werden, um eine Entladung des Akkumulators 135 zu vermeiden.
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Der Akkumulator 135 kann auch nicht in der Dreheinheit 130, sondern im Hauptteil 110 oder der Andockeinheit 120 installiert sein; zur Montage, Anbindung und Abtrennung des Akkumulators 135 ist es aber vorteilhaft, wenn der Akkumulator 135 in der Dreheinheit 130 installiert ist.
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Das Andockglied 133 ist auf einer äußeren Seitenfläche der Dreheinheit 130 vorgesehen, und kann eine Buchse oder Nut sein, die das, wie in 1 dargestellt, als Stecker ausgebildete Andockglied 123 aufnimmt. Handelt es sich beim Andockglied 123 der Andockeinheit 120 um eine Buchse, so kann das Andockglied 133 der Dreheinheit 130 ein Stecker sein.
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Obwohl die im vorliegenden Ausführungsbeispiel vorgeschlagenen Andockmittel ein Stecker-Buchse-Paar umfasst, können sie in einer anderen Bauart ausgeführt sein. Beispielsweise sind verschiedene Bauarten, z.B. eine Bauart, in der ein Andockglied über eine Verriegelung mit dem anderen gekoppelt ist, oder in der ein Andockglied asl Haken ausgebildet ist und das andere abstützt, auch möglich.
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Die Drehhilfe 139 ist mit dem Gestell 132 umdrehbar gekoppelt, und kann sich mit dem Hauptteil 110 in Kontakt befinden.
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Wird die Dreheinheit 130 umgedreht, liegen Flächen der Drehhilfe 139 denen der Dreheinheit 130 und des Hauptteils 110 weiterhin in einem vorbestimmten Abstand gegenüber, und verhindern einen Kontakt der gegenüberliegenden Flächen miteinander, wodurch eine bei Kontakt zwischen den gegenüberliegenden Flächen auftretende Abschabung sowie eine unvollständige Umdrehung verhindert werden können.
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Da der Verschiebungsapparat 100 nach diesem Ausführungsbeispiel über den im Verschiebungsapparat 100 montierten Akkumulator 135 mit Strom versorgt wird, kann auf ein Stromkabel, das die Bewegung des Verschiebungaspparates 100 stören könnte, verzichtet werden, was den Verschiebungsbereich des Verschiebungsapparates 100 erheblich vergrößert und eine schnelle Verschiebung des Apparates 100 ermöglicht. Außerdem können ein Anstreichdefekt des Rumpfblocks 1 sowie eine Beschädigung der gestrichenen Oberflächen und des Kabels selbst infolge des Kontaktes des Kabels mit den gestrichenen Oberflächen vermieden werden. Wenn ausserdem der Verschiebungsapparat 100 drahtlos gesteuert wird, kann die oben beschriebene Wirkung noch weiter verbessert werden, da auf das Kommunikationskabel verzichtet werden kann.
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Nachfolgend wird eine Operation des Verschiebungsapparates gemäß diesem Ausführungsbeispiel unter Bezugnahme auf die 6–18 in Verbindung mit 1–5 ausführlich beschrieben.
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6 und 11 sind schematische Darstellungen zur sequenziellen Erläuterung einer Operation des Verschiebungsapparates nach dem vorliegenden Ausführungsbeispiel. 12 ist eine schematische Vorderansicht eines Andockverfahrens zwischen den Verschiebungsapparaten. 13 ist eine schematische Vorderansicht eines Zustandes, in dem das Steckdosenmodul auf einer oberen Fläche des Verschiebungsapparates und der Arbeitsroboter miteinander gekoppelt sind. 14 ist eine Vorderansicht eines Zustandes, in dem der Arbeitsroboter auf der Dreheinheit des Verschiebungsapparates montiert ist. 15–17 sind schematische Seitenansichten der Drehung der Dreheinheiten des Verschiebungsapparates. 18 ist eine schematische Vorderansicht eines Zustandes, in dem ein Steckdosenmodul auf einer unteren Fläche des Verschiebungsapparates und der Arbeitsroboter miteinander gekoppelt sind.
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Der Rumpfblock 1 ist in eine Mehrzahl Zellen 2 und 3, z.B. eine äußere 2 und eine innere Zelle 3, geteilt, und einer der Verschiebungsapparate 20 und 30 ist in einer der Zellen 2 und 3 installiert.
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Die Löcher 5, 6 und 7, durch die der Arbeitsroboter 10 und die Verschiebungsapparate 20 und 30 laufen können, sind zwischen dem Rumpfblock 1 und der Außenseite und zwischen den Zellen 2 und 3 gebildet.
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Um eine Umgebung, z.B. Hindernisse, in den Zellen 2 und 3 und einen Standort eines Endes des Drahtes 300 (siehe 5) zu erkennen, nachdem die Verschiebungsapparate 20 und 30 in den Zellen 2 und 3 installiert sind, werden die Verschiebungsapparate 20, 30 innerhalb der Zellen 2 und 3 verschoben; in diesem Initialisierungsschritt wird im Akkumulator 135 gespeicherter Strom verbraucht, wie in 4 gezeigt.
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Ist die Umgebungserkennung abgeschlossen, tritt der mit dem Stromkabel 40 verbundene Roboter 10 in die äußere Zelle 2 durch das Loch 5 ein und wird auf den Verschiebungsapparat 20 montiert. Hierzu muss sich der Verschiebungsapparat 20 in das Loch 5 hineinverschieben; zu diesem Zeitpunkt wird der im Akkumulator des Verschiebungsapparates 20 gespeicherte Strom auch verbraucht.
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In 6–11 stellt das Bezugszeichen 50 eine Rolle zur reibungsfreien Bewegung des Stromkabels 40 dar.
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Arbeiten innerhalb zweier Zellen 2 und 3 werden unter Einsatz des Roboters 10 ausgeführt; beispielsweise wird die Arbeit zunächst auf einer Oberseite der Innenzelle 3, einer Unterseite der Innenzelle 3, einer Oberseite der Außenzelle 2 und dann auf einer Unterseite der Außenzelle 2 ausgeführt.
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In 6, um die Arbeiten hinsichtlich der Innenzelle 3 auszuführen, wird der Verschiebungsapparat 20 in der Außenzelle 2, auf der der Roboter 10 montiert ist, in das Loch 6 zwischen den beiden Zellen 2 und 3 verschoben, und der Verschiebungsapparat 30 in der Innenzelle 3 wird ebenfalls ins Loch 6 verschoben. Hierbei werden die Verschiebungsapparate 20 und 30 mit dem im Akkumulator gespeicherten Strom angetrieben. Der Verschiebungsapparat 20 in der Außenzelle 2 kann aber auch mit Strom aus dem Roboter 10 angetrieben werden; hierzu muss ein Steckermodul (nicht dargestellt) des Verschiebungsapparates 20 mit dem Roboter 10 gekoppelt werden.
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In 7 sind die Verschiebungsapparate 20 und 30 in zwei Zellen 2 und 3 durch das Loch 6 angedockt. Zu diesem Zeitpunkt, wie in 12 gezeigt, ist die Verbindung zweier Verschiebungsapparate 20 und 30 möglich, da die am Verschiebungsapparat 20 in der Außenzelle 2 vorgesehene Buchse 25 den am Verschiebungsapparat 30 in der Innenzelle 3 vorgesehenen Stecker 35 aufnimmt. Ist der Andockvorgang abgeschlossen, wird der Roboter 10 zum Verschiebungsapparat 30 in die Innenzelle 3 geschoben, um auf den Verschiebungsapparat 30 montiert zu werden.
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Danach, wie in 13 gezeigt, sind der Roboter 10 und das auf der oberen Fläche 37 des Hauptteils 31 des Verschiebungsapparates 30 in der Innenzelle 3 positionierte Steckermodul 33 miteinander gekoppelt.
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Dort beginnt eine Stromversorgung des Verschiebungsapparates 30 durch den Roboter 10, und gleichzeitig beginnt die Aufladung des Akkumulators des Verschiebungsapparates 30. Das Bezugszeichen 33 der 13 zeigt nur ein Stromkabel des Steckermoduls.
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Wie oben beschrieben, wenn das Steckermodul des Verschiebungsapparates 20 in der Außenzelle 2 und der Arbeitsroboter 10 miteinander gekoppelt sind, muss der Roboter 10 aus dem Steckermodul entlassen werden, bevor angedockt wird, und die Aufladung des Akkumulators des Verschiebungsapparates 20 in der Außenzelle wird eingestellt.
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In 8 werden die Innenarbeiten unter Einsatz des Verschiebungsapparates 30, auf dem der Roboter 10 montiert ist, in der Innenzelle 3 ausgeführt, wobei der Roboter 10 in eine gewünschte Position innerhalb der Zelle 3 verschoben wird. Zu diesem Zeitpunkt kann der Verschiebungsapparat 30 mit dem vom Roboter 10 zugeführten Strom angetrieben werden.
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In 9 werden die Arbeiten auf einer unteren Seite der Innenzelle 3 druch Verschieben des auf einer oberen Fläche des Verschiebungsapparates 30 positionierten Roboters 10 auf die untere Fläche des Verschiebungsapparates 30 ausgeführt.
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Im Einzelnen, wie in 14 gezeigt, nachdem der Roboter 10 aus dem auf der oberen Fläche 37 des Hauptteils 31 des Verschiebungsapparates 30 positionierten Steckermodul 33 entlassen wird, und auf die Dreheinheit 32 des Verschiebungsapparates 30 verschoben.
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In 15–17 wird die Dreheinheit 32, auf der der Roboter 10 montiert ist, um 180° gedreht, damit der Roboter 10 invertiert wird; hierbei wird im Akkumulator im Verschiebungsapparat 30 gespeicherter Strom verbraucht.
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In 18 wird der Roboter 10 auf die untere Fläche 38 des Hauptteils 31 des Verschiebungsapparates 30 verschoben und mit dem Steckermodul 34 auf der unteren Fläche 38 des Hauptteils 31 gekoppelt, um den Verschiebungsapparat 30 mit Strom zu versorgen.
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Schließlich werden Arbeiten auf einer Unterseite der Innenzelle 3 ausgeführt, während der Verschiebungsapparat 30 verschoben wird.
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Sind die Arbeiten auf der Unterseite der Innenzelle 3 abgeschlossen, wird der Roboter 10 aus dem auf der unteren Fläche 38 des Hauptteils 31 des Verschiebungsapparates 30 positionierten Steckermodul 34 entlassen, und auf die Dreheinheit 32 des Verschiebungsapparates 30 verschoben.
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Der Roboter 10 steht dadurch aufrecht, dass er die Dreheinheit 32, auf der der Roboter 10 montiert ist, dreht, und der Roboter 10 wird auf die obere Fläche 37 des Hauptteils 31 verschoben.
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Danach wird der Verschiebungsapparat 30 in der Innenzelle 3 in das Loch 6 verschoben, um sich mit dem Verschiebungsapparat 20 in der Außenzelle 2 zu verbinden; dabei wird im Akkumulator des Verschiebungsapparates 30 gespeicherter Strom verbraucht.
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Selbstverständlich kann hierbei Strom aus dem Roboter 10 zugeführt werden, indem der Roboter 10 wieder mit dem auf der oberen Fläche 37 des Hauptteils 31 des Verschiebugnsapparates 30 positionierten Steckermodul 33 gekoppelt wird, da diese Verschiebung aber auf einer kurzen Strecke erfolgt, kann der Strom des Akkumulators gebraucht werden.
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In 10, nachdem der Andockvorgang abgeschlossen ist, wird der Roboter 10 verschoben, um auf den Verschiebungsapparat 20 in der Außenzelle 2 montiert zu werden.
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Danach werden die Arbeiten auf der Oberseite der Zelle 2 dadurch ausgeführt, dass der Verschiebungsapparat 20, auf dem der Roboter 10 montiert ist, in der Zelle 2 verschoben wird und dabei Strom dem Verschiebungsapparat 20 durch Koppeln des Roboters mit dem Steckermodul (nicht dargestellt) auf der oberen Fläche des Verschiebungsapparates 20 zugeführt.
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In 11 wird der Roboter 10, der die Arbeit auf der Oberseite der Außenzelle 2 abschließt, auf die untere Fläche des Verschiebungsapparates 20; dann werden Arbeiten auf der Unterseite der Außenzelle 2 ausgeführt.
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Da der Arbeitsvorgang mit dem oben beschriebenen Arbeitsvorgang für die Innenzelle 3 fast identisch ist, wird auf eine detaillierte Beschreibung verzichtet.
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Die oben genannten Operationen werden per Fernsteuerung ausgeführt; die Steuerung erfolgt dabei durch die Steuereinheit 118, die in 3 dargestellt wird.
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Da die Verschiebungsapparate 20 und 30 nach diesem Ausführungsbeispiel mit dem darin montierten Akkumulator und ohne äußere Stromverkabelung angetrieben werden, kann ein Raum, in dem der Verschiebungsapparat verschiebbar ist, erheblich vergrößert werden, und der Verschiebungsapparat kann sich auch schnell bewegen.
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Außerdem können ein Anstreichdefekt des Rumpfblocks 1 sowie eine Beschädigung der gestrichenen Oberflächen und des Kabels selbst infolge des Kontaktes des Kabels mit den gestrichenen Oberflächen vermieden werden.
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Wenn außerdem die Verschiebungsapparate 20 und 30 drahtlos gesteuert werden, kann die oben beschriebene Wirkung noch weiter verbessert werden, da auf das Kommunikationskabel verzichtet werden kann.
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Zwar ist die vorliegende Erfindung im Zusammenhang mit derzeit für praktisch erachteten Ausführungsbeispiele erläutert werden, jedoch ist anzumerken, dass die Erfindung sich nicht auf die offenbarten Ausführungsformen beschränkt, sondern vielmehr verschiedene Änderungen und gleichwertige Anordnungen umfassen soll, die vom Geist und Umfang der unten aufgeführten Patentansprüche umfasst werden.
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Gewerbliche Anwendbarkeit
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Beim Verschiebungsapparat nach dem vorliegenden Ausführungsbeispiel handelt es sich um einen Apparat, auf dem ein Arbeitsroboter montiert ist, und der sich in eine vorgegebene Position in einem Arbeitsbereich bringt, so dass es dem Arbeitsroboter ermöglicht wird, in der vorgegebenen Position Arbeiten auszuführen. Der Verschiebungsapparat nach dem Ausführungsbeispiel kann zum Anstreichen einer Innenseite eines Rumpfblocks eingesetzt werden, ist aber nicht darauf beschränkt. Gemäß dem erfindungsgemäßen Ausführungsbeispiel ist der Verschiebungsapparat innerhalb des Arbeitsbereichs frei verschiebbar, und der beträchtliche Arbeitsbereich kann vergrößert werden.
