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Die
Erfindung betrifft ein Verfahren für ein Transfersystem mit Werkstückträger, nach
dem Oberbegriff des Patentanspruches 1. Ein derartiges Transfersystem
ist beispielsweise mit dem Gegenstand der
DE 195 32 281 A1 bekannt
geworden. Bei diesem bekannten Transfersystem handelt es sich um
ein bahngeführtes
System, bei dem die entsprechenden Werkstückträger entlang der Bahn in Nuten auf
einer Platte fahren, welche modulartig aus Einzelplatten zusammengesetzt
ist. Dieser bekannte Werkstückträger weist
einen Schreib-Lesekopf für
den Datenaustausch auf, mit dem der Werkstückträger mit zugeordneten, einzelnen,
auf der Bahn verteilten, feststehenden Schreib-Leseköpfen kommuniziert. Ferner
sind auf dem bekannten Werkstückträger ein oder
mehrere Entfernungssensoren angeordnet, um eine Kommunikation der
einzelnen Werkstückträger, die
hintereinander folgend auf der Bahn fahren, zu ermöglichen.
Es soll dadurch ein Auffahren von einzelnen Werkstückträger verhindert
werden, so daß ein Staubetrieb
dieser Werkstückträger auf
dem Transfersystem möglich
ist.
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Nachteil
des bekannten Transfersystems ist jedoch, daß die Datenladestationen in
Form der bekannten Schreib-Leseköpfe über die
Bahn verteilt angeordnet sind, wodurch ein außerordentlich hoher Programmieraufwand
und Schaltungsaufwand entsteht. Praktisch jeder Bearbeitungsstation
ist ein derartiger Schreib-Lesekopf zugeordnet, wodurch der Nachteil
entsteht, daß vor
jeder Bearbeitungsstation erst die erforderlichen Informationen
eingeholt werden müssen,
um dem Werkstückträger mitzuteilen, welche
Steuerungsvorgänge
von Ihm erwartet werden und welche Bearbeitungsvorgänge von
der Bearbeitungsstation auszuführen
sind. Die bekannten Werkstückträger haben
nur eine begrenzte Intelligenz, denn sie sind nicht frei programmierbar,
d.h. sie müssen
sich individuell vor jeder Bearbeitungsstation ihre entsprechenden
Informationen und Steuerbefehle einholen. Es ist z. B. nicht möglich, einem
Werkstückträger im voraus
ein bestimmtes Fahrverhalten über
die gesamte Strecke hinweg gesehen zuzuordnen, z. B. auch eine bestimmte
Fahrpriorität.
Die Anordnung von Schreib-Leseköpfen setzt
im übrigen voraus,
daß der
Werkstückträger in genauer
Gegenüberstellung
zu einem feststehenden Schreib-Lesekopf angeordnet wird, um überhaupt
eine Informationsübertragung
zu gewährleisten.
Dies ist allerdings mit dem Nachteil verbunden, daß eine vorausschauende
Steuerung des Werkstückträgers in
Verbindung mit Komponenten des Transfersystems nicht möglich ist.
Beispielsweise ist es bei diesem Werkstückträger nicht möglich, daß er vorausschauend Weichen
und andere Steuerelemente auf der Strecke drahtlos ansteuert, um
bei seiner Annäherung
eine bestimmte Konstellation des Transfersystems vorzufinden. Die Anordnung
derartiger Schreib-Leseköpfe
hat also den wesentlichen Nachteil, daß an jeder Informationsübertragung
der Werkstückträger angehalten werden
muß, um
eine genaue gegenüberliegende Positionierung
des Werkstückträgers zu
erreichen, um die Informationsübertragung
zu gewährleisten. Dies
verhindert einen schnellen Fahrbetrieb auf dem Transfersystem und
eine Informationsübertragung mit
hoher Informationsdichte.
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Die
DE 44 15 763 A1 betrifft
ein Fertigungsverfahren für
ein Modular aufgebautes Montagesystem, wobei diese Druckschrift
der vorliegenden Erfindung offenbar am nächsten kommt. Bei dieser Druckschrift
werden im Einklang mit Patentanspruch 1 der vorliegenden Anmeldung
bereits auch an den Werkstückträger bestimmte
Informationen drahtlos von einer Datenladestation übertragen.
Diese Daten bzw. Informationen werden in einem Mikroprozessorsteuerung
des Werkstückträgers eingeschrieben.
Die wesentlichen Unterschiede der Erfindung gegenüber der
DE 44 15 763 liegen darin,
daß bei
der Erfindung der Werkstückträger vollkommen
autark arbeitet und auch die Streckendaten im Werkstückträger autark abgearbeitet
werden, wobei während
des Programmablaufs kein Eingriff einer übergeordneten Steuereinheit
notwendig ist. Bei der vorliegenden Erfindung ist es vielmehr so,
daß keine übergeordnete
Steuereinheit vorhanden ist. Ein weiteres unterscheidendes Merkmal
ist, daß nur
der Werkstückträger über die
zu befahrende Fahrstrecke, die anzufahrenden Bearbeitungsstationen
und die in den Bearbeitungsstationen durchzuführenden Bearbeitungsschritte
entscheidet. Die Informationsübertragung
an den Werkstückträger erfolgt
bei der vorliegenden Erfindung lediglich ein einziges Mal, worin
Sie sich von der Druckschrift
DE
44 15 763 unterscheidet, den hier erfolgt gemäß Schritt
1.4 des Anspruches 1 eine weitere Informationsübertragung, welche die Adresse
einer weiterer Nachbearbeitungsstationskennung NSK und einer nachfolgenden
Zielkennung NZK enthalten. Diese nachfolgende Informationsübertragung
ist bei der vorliegenden Erfindung nicht vorhanden und nicht notwendig.
Es erfolgt keine Ergänzung
von Informationen über
Fahrstrecke und Bearbeitungsablauf, denn es sind im Werkstückträger bereits
alle notwendigen Daten zum autarken Durchfahren der Fahrstrecke
und der Bearbeitungsstation vorhanden.
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Die
Druckschrift „Fördern und
Heben, 1996, Nr.4, Seite 243, 244" befasst sich mit berührungslosen Übertragungstechniken
für Information,
Energie und Kraft für
den Einsatz in der Fördertechnik.
Es werden insbesondere intelligente Transportfahrzeuge beschrieben,
die über
einen mitgeführten
Bordrechner verfügen
und teilweise selbständige
Entscheidungen treffen. Vorausgesetzt wird jedoch nach wie vor das
Vorhandensein einer permanenten busartigen Verbindung zu einem Leitrechner
Weiterhin heißt
es, daß eine
permanente Abstimmung zwischen dem Transportfahrzeug und weiteren
Transportfahrzeugen und dem Leitrechner während des Betriebs notwendig
ist.
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Die
DE 44 46 203 A1 offenbart
ein Verfahren zur digitalen Erfassung des Umlaufs von Bierfässern. Diese
Schrift befaßt
sich allerdings lediglich mit der Kennzeichnung des Produktes (Bierfasses)
selbst, wobei diesem digitalen Kennzeichen z.B. Fülldaten, Fülldatum,
Biersorte etc. beigefügt
werden. Dies hat mit der vorliegenden Erfindung nichts zu tun.
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Die
Schrift
DE 32 25 576
A1 betrifft eine Zielsteuereinrichtung für entlang
einer Bewegungsbahn bewegbarer Elemente. Hierbei besitzt jedes Element einen
Sender und sendet über
diesen eine Identitätskennung
aus, die von einem Empfänger
von einer festen Station der Bewegungsbahn empfangen wird. Anhand
der empfangenen Identität
kommuniziert die Bearbeitungsstation mit einer Zentralstelle, die
daraufhin der Bearbeitungsstation Informationen für die weitere
Behandlung des Produktes übermittelt.
Das hier beschriebene Verfahren arbeitet also genau umgekehrt, wie
das erfindungsgemäße Verfahren,
denn bei der Erfindung wird vom Werkstückträger eine Anfrage an eine in
der befindliche Bearbeitungsstation initiiert, wobei der Werkstückträger die
Identität
der Bearbeitungsstation feststellt und dann der Bearbeitungsstation
eigenständig
Informationen übermittelt, ob
die Bearbeitungsstation tätig
werden soll oder nicht.
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Der
Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zum
Betrieb eines Transfersystems mit Werkstückträgern und ein nach dem Verfahren
arbeitendes Transfersystem so weiter zu bilden, daß jedem
Werkstückträger eine
separate, individuelle Intelligenz zugeordnet werden kann und daß damit
ein wesentlich schnellerer und kostengünstigerer Betrieb des Transfersystems
und der Werkstückträger möglich ist.
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Zur
Lösung
der gestellten Aufgabe ist die Erfindung durch die Verfahrensschritte
des Anspruches 1 gekennzeichnet.
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Kern
der Erfindung ist demnach, daß jeder Werkstückträger für ihn bestimme
Information drahtlos von der Datenladestation übernimmt, die Information in
einen Mikroprozessorspeicher des Werkstückträgers eingeschrieben werden,
die eingeschriebenen Informationen mit im Mikroprozessor vorhandenen
Grunddaten in ein Fahr- und Bearbeitungsprogramm für den Werkstückträger umgesetzt
werden, und der Werkstückträger anhand
des Fahr- und Bearbeitungsprogramms selbständig seine vorgegebene Fahrstrecke
konditioniert, entsprechende Bearbeitungsstationen anfährt und
mit an der Strecke angeordneten Bearbeitungs- und/oder Positionierstationen
Daten austauscht.
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Mit
der gegebenen technischen Lehre wird also der wesentliche Vorteil
erreicht, daß ein
Werkstückträger mit
vollkommen eigenständiger
Intelligenz versehen wird, welche ihm im wesentlichen von einer
einzigen Datenladestation – vorzugsweise drahtlos – eingespeist
wird. Dies ermöglicht
einen autarken Fahr- und Bearbeitungsbetrieb jedes Werkstückträgers. Selbstverständlich ist
die vorliegende Erfindung nicht auf die Anordnung einer einzigen
Datenladestation beschränkt.
Es können,
insbesondere bei großen
Transfersystemen, auch mehrere Datenladestationen verteilt an der
Strecke angeordnet werden. Wichtig ist jedoch bei der vorliegenden
Erfindung, daß nicht
jeder einzelnen Bearbeitungsstation eine Datenladestation zugeordnet
werden muß,
wie dies bei der
DE
195 32 281 A1 vorausgesetzt wird, sondern daß dem Werkstückträger anfänglich und
im wesentlichen einmalig individuelle Instruktionen in Form von
Programm- und Informationsdaten eingespeist wird, die dieser über das
gesamte Transferstraßensystem
hinweg beibehält.
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Damit
besteht der Vorteil, daß wegen
der Beibehaltung dieser Information weitere Datenübertragungen
nicht mehr stattfinden müssen,
denn der Werkstückträger ist
so intelligent, daß er
sämtliche Bearbeitungsstationen
selbständig
anfahren kann, oder auch überfahren
kann und daß seine
Intelligenz auch ausreicht, die Fahrstrecke, die er befahren soll entsprechend
zu konditionieren und vorzubereiten. Zur Verarbeitung der eingespeisten
Daten besitzt der Werkstückträger eine
Mikroprozessorsteuerung.
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Weitere
vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung sind
Gegenstand der abhängigen
Patentansprüche.
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So
steuert der Werkstückträger nicht
nur seinen Fahrbetrieb hinsichtlich bestimmter, an der Strecke ortsfest
angeordneter Bearbeitungsstationen, sondern er konditioniert auch
die Fahrstrecke, die für Ihn
vorgesehen ist: Hierzu gehört
z. B. das Befahren von Nebenstrecken, das Steuern von Weichen, um derartige
Nebenstrecken zu befahren und die Parametrierung von Bearbeitungsstationen.
Hierunter wird verstanden, daß er
in seinem Steuerungsprogramm bestimmte Informationen enthält, die
er an die Bearbeitungsstation weitergibt, oder möglicherweise Informationen
von den Bearbeitungsstationen erhält, die für ihn oder nachfolgende Bearbeitungsstationen bestimmt
sind.
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Als
Beispiel wäre
hier zu nennen, daß er
bei der Informationsübernahme
von der Datenladestation eine bestimmte Eigenschaft erhält, z. B.
daß der Werkstückträger mit
seinen darauf liegenden Werkstücken
nur für
Bohrbearbeitungen programmiert ist. Ein derartiger „Bohr"-Werkstückträger konditioniert nun
die von ihm angefahrenen und für
ihn zuständigen
Bearbeitungsstationen. Er teilt dann der Bearbeitungsstation z:
B. die notwendige Bohrtiefe mit und alle anderen Bearbeitungsschritte,
die notwendig sind, um das darauf lagernde Werkstück zu bearbeiten.
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Beim
nächsten
Durchlauf kann der Werkstückträger dann
andere Informationen von der Datenladestation übernehmen, die ihm nun vorschreiben,
das auf ihm lagernde Werkstück
bestimmten Montagprozessen zuzuführen.
Er kann also individuell auf seine bestimmte Bearbeitung programmiert werden,
ohne daß es
der Übernahme
weiterer Steuerungsbefehle an der Strecke bedarf.
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Ebenso
kann mit diesem intelligenten Werkstückträger auch die Konditionierung
der Strecke in der Weise erfolgen, daß während der Annäherung des
Werkstückträgers an
bestimmte Streckenelemente eine drahtlose Signalübertragung von den Streckenelementen
auf dem Werkstückträger und zurück stattfindet,
um z. B. Weichen umzustellen oder die Bearbeitungsstationdarauf
vorzubereiten, daß der
Werkstückträger kommt.
Auf diese Weise wird die Bearbeitungsstation auf einen Durchfahrbetrieb
oder auf einen Stopp mit dazu gehörendem Bearbeitungsbetrieb
vorbereitet.
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Mit
der gegebenen technischen Lehre ergibt sich also nun erstmals der
Vorteil, daß jeder
Werkstückträger individuell
für eine
bestimmte Bearbeitung eingerichtet, werden kann, wobei seine individuelle
Intelligenz für
die Dauer des Durchfahrens des gesamten Transfersystems gilt. Selbstverständlich kann
ein derartiger intelligenter Werkstückträger auch ein derartiges Transferschienensystem
mehrmals durchfahren, ohne neue Informationen aufnehmen zu müssen. Damit
ergibt sich also ein sehr schneller Fahrbetrieb, denn der Werkstückträger steuert
aufgrund seiner eingegebenen Intelligenz selbsttätig die Art und Weise wie er
fährt und
wo er anhält,
ohne weitere Informationen von der Strecke übernehmen zu müssen.
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Es
ergibt sich hiermit der weitere Vorteil, daß nun mit einem derartigen
Werkstückträger auf
sogenannte Einzellosgrößen verarbeitet
werden können.
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Ein
weiterer Vorteil der Erfindung liegt darin, daß der Werkstückträger selbstlernend
ausgebildet ist, d. h. er hat eine selbstlernende Intelligenz. Nach den Übernahme
der Informationen in der Datenladestation kann es vorkommen, daß in einender
zukünftig
anzufahrenden Bearbeitungsstationen ein Stau, ein Fehler oder eine
Falschbearbeitung stattfindet. Der dort in der fehlerbehafteten
Bearbeitungsstation liegende Werkstückträger meldet nun drahtlos über die
Strecke an den nachfolgenden Werkstückträger eine Staumeldung, etwa
des Inhaltes, das gegenwärtig
die Bearbeitungsstation nicht angefahren werden kann.
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Wenn
nun z.B. ein in der Datenladestation befindlicher Werkstückträger losfährt, erhält er von dem
vor sich befindlichen Werkstückträger eine
Staumeldung und ändert
sein Fahrprogramm in der Weise, daß er nur eine gewisse Strecke
auf dem Transfersystem fährt,
ohne mit dem davor liegenden Werkstückträger zu kollidieren. Es wird
dann z.B. ein Wartezyklus eingelegt, der so lange dauert, bis die
Bearbeitungsstation wieder angefahren werden kann.
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Der
Selbstlerneffekt kann soweit gehen, daß bei der Übernahme von Informationen
in der Datenladestation auch einprogrammiert wird, daß eine bestimmte
Reihenfolge von Bearbeitungsschritten nicht notwendig ist. In diesem
Fall könnte
dann der intelligente Werkstückträger eine
fehlerbehaftete Bearbeitungsstation durchfahren ohne daß eine Bearbeitung stattfindet,
und könnte
dann sofort zur nächsten
Bearbeitungsstation fahren und dort seine weiteren Bearbeitungsschritte
durchführen
zu lassen.
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Weiterer
wesentlicher Vorteil der Erfindung ist, daß man nun keinen übergeordneten
Leitrechner für
die Steuerung des gesamten Fahrbetriebes benötigt, weil jeder Werkstückträger für sich separat
ein eigenes intelligentes Ablaufprogramm beinhaltet und sich intelligent
auf der ihm zugeordneten Strecke verhält, d. h. er vermeidet Staus,
er wartet, er konditioniert die Strecke entsprechend seinem eingebautem Programm.
Zum Beispiel weiß der
Rechner, der die Datenladestation mit dem jeweiligen Steuerprogramm
für den
Werkstückträger versorgt,
nicht, wo sich der jeweilige Werkstückträger gerade auf der Strecke
befindet. Dies weiß nur
die Steuerung des Werkstückträgers selbst,
so daß ein
wesentlich einfacherer Programmieraufwand gegeben ist, weil eben ein übergeordneter,
die gesamte Strecke verwaltender Leitrechner nicht mehr notwendig
ist.
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Der
Erfindungsgegenstand der vorliegenden Erfindung ergibt sich nicht
nur aus dem Gegenstand der einzelnen Patentansprüche, sondern auch aus der Kombination
der einzelnen Patentansprüche
untereinander. Alle in den Unterlagen, einschließlich der Zusammenfassung;
offenbarten Angaben und Merkmale, insbesondere die in den Zeichnungen dargestellte
räumliche
Ausbildung werden als erfindungswesentlich beansprucht, soweit sie
einzeln oder in Kombination gegenüber dem Stand der Technik neu
sind.
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Im
folgenden wird die Erfindung anhand von lediglich einen Ausführungsweg
darstellenden Zeichnungen näher
erläutert.
Hierbei gehen aus den Zeichnungen und ihrer Beschreibung weitere
erfindungswesentliche Merkmale und Vorteile der Erfindung hervor.
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Es
zeigen:
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1:
schematisiert in Draufsicht ein Transfersystem nach der Erfindung;
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2:
eine Darstellung einer Weiche des Transfersystems;
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3:
ein Werkstückträger im Einsatz
auf einem kurzen Stück
des Transfersystems (perspektivisch von unten gesehen)
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4:
die Draufsicht auf den Werkstückträger nach 3;
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5:
die Unteransicht des Werkstückträgers nach 3;
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6:
schematisiert die Signalübertragungsvorgänge zwischen
der Datenladestation und zwischen einzelnen Werkstückträgern
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Das
Transfersystem nach der Erfindung besteht aus einem Schienensystem 1,
welches im vorliegenden Ausführungsbeispiel
aus einer Außenschiene 2 und
einer Innenschiene 3 besteht. Es sind ferner Verbindungsstege 15 im
Schienensystem 1 angeordnet, um einen spurgetreuen Abstand
zwischen der jeweiligen Außenschiene 2 oder
Innenschiene 3 zu gewährleisten.
Selbstverständlich
ist die Erfindung nicht auf das vorgeschlagene Schienensystem 1 beschränkt; alternativ
könnte
auch nur eine einzige Schiene vorhanden sein und der Werkstückträger 6 könnte auf
diesem Schienensystem 1 stehend oder hängend angeordnet sein.
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Im
gezeigten Beispiel sind noch zusätzlich ein
oder mehrere Mittelschienen 4,5 zwischen der Außenschiene 2 und
der Innenschiene 3 angeordnet. Die Anordnung von Mittelschienen 4,5 hat
den Vorteil, daß auch
Werkstückträger 6 mit
unterschiedlicher Spurweite auf dem Transfersystem verkehren können.
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Das
Transfersystem nach 1 umfasst also eine durch das
Schienensystem 1 gebildete Hauptfahrstrecke 7,
die im wesentlichen als Gleisoval ausgebildet ist und eine Nebenfahrstrecke 8,
welche über
Weichen 10a, 10b von der Hauptfahrstrecke 7 abzweigt.
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Mittels
der Nebenfahrstrecke 8 kann eine Arbeitsstation ausgeschleust
werden, wobei hier z. B. eine Handbearbeitungsstation eingerichtet
werden kann, die anderen Unfallverhütungsvorschriften unterliegt,
als beispielsweise der automatische Bearbeitungsbetrieb auf den übrigen Bearbeitungsstationen des
Werkstückträgers im
Bereich der Hauptfahrstrecke 7.
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Gemäß 1 und 2 ist
die Nebenfahrstrecke 8 durch Weichen 10a, 10b mit
der Hauptfahrstrecke 7 verbunden, wobei eine derartige
Weiche im Bereich der sich trennenden Innenschiene 3 zwischen
Hauptfahrstrecke 7 und Nebenfahrstrecke 8 eine
in einer Schwenkachse 14 schwenkbar angetriebene Weichenzunge 11 umfasst;
welche mit Ihrem vorderen Ende in die jeweilige Innenschiene 3 eingreift und
in Pfeilrichtung 13 von der einen Funktionsstellung bis
zu einer Kante 12 in der anderen Funktionsstellung verschwenkbar
ist. Auf diese Weise kann die Weiche 10a so geschaltet
werden, daß im
Beispiel der Werkstückträger 6i in
Pfeilrichtung 9 die Hauptfahrstrecke 7 durchfährt. In
der anderen Funktionsstellung der Weiche 10a wird dann
diese so geschaltet, daß der
Werkstückträger, am
Beispiel des Werkstückträgers 6h,
in Pfeilrichtung 9a die Nebenfahrstrecke 8 durchfährt. Dementsprechend
wird auch die ausgangsseitig angeordnete Weiche 10b angesteuert.
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Insgesamt
sind auf dem Schienensystem 1 eine Vielzahl von Werkstückträgern 6a-6h verfahrbar angeordnet
und jeder Werkstückträger 6 weist
eine eigene intelligente Steuerung auf.
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Im
Bereich des Schienensystems 1 sind ferner eine Reihe von
Bearbeitungsstationen angeordnet, die nachfolgend auch als Positionierstationen 16, 16a, 16b bezeichnet
werden. In der Regel fällt jede
Bearbeitungsstation mit einer Positionierstation zusammen. Unter
dem Begriff „Positionierstation" wird verstanden,
daß im
Bereich dieser Positionierstation der dort befindliche Werkstückträger mittels Positionierbacken 24, 25 festgehalten
wird, um eine sehr genaue Fixierung des Werkstückträgers im Bereich des Schienensystems
zu gewährleisten.
Auf diese Weise können
hochgenaue Bearbeitungsvorgänge
von nicht näher
dargestellten Bearbeitungsstationen an den auf dem Werkstückträger angeordneten
Werkstücken
vorgenommen werden.
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Jede
Positionierstation 16, 16a, 16b ist durch eingangs-
und ausgangsseitige Sensoren 17, 18 gekennzeichnet,
welche den Einfahr- und den Ausfahrbetrieb an der jeweiligen Positionierstation 16 regeln.
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Im
Bereich 52 einer ortsfesten Datenladestation 27 ist
eine Sende-Empfangseinheit 28 angeordnet,
die mit einer auf dem Werkstückträger 6d angeordneten
Sende-Empfangseinheit 29 kommuniziert. Über diese drahtlose Schnittstelle,
die z.B. durch Infrarotübertragung
realisiert ist, erfolgt die Einspeisung der für den Betrieb des Werkstückträgers notwendigen
Daten, Informationen und Programmen von der Datenladestation 27 auf
den jeweiligen Werkstückträger 6,
die dem Werkstückträger eine
eigene Intelligenz verleihen.
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Nachdem
Erhalt der Daten meldet sich der Werkstückträger 6d von der Datenladestation 27 ab und
nimmt Verbindung mit dem Sensor 17 auf, der ihm mitteilt,
daß er
soeben den Bereich der Datenladestation 27 verlassen hat.
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Die
Datenladestation 27 sendet über die zugeordnete Sende-Empfangseinheit 28 der
Sende-Empfangsstation 29 des nächsten Werkstückträgers 6e ein
Signal, in der Weise, daß mitgeteilt
wird, daß die
Datenladestation 27 nun frei ist der Werkstückträger 6e einfahren
darf.
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Der
aus dem Bereich 52 der Datenladestation 27 in
Pfeilrichtung 30 herausfahrende Werkstückträger 6d befindet sich
nun auf der Strecke hinter einem vor ihm liegenden Werkstückträger 6c.
Dieser wartet wiederum auf die Einfahrt in eine Positionierstation 16,
in welcher der Werkstückträger 6b fest
positioniert und z. B. gerade einer Bearbeitung unterworfen ist.
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Die
Bearbeitung der Werkstücke
kann beispielsweise auch durch einen Durchbruch 26 bzw. eine Öffnung in
der Trägerplatte 32 (siehe 5)
des Werkstückträgers erfolgen.
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In
Fahrtrichtung vor dem Werkstückträger, 6b liegt
ein weiterer Werkstückträger 6a und
vor diesem wiederum ein weiterer Werkstückträger 6.
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Auf
jedem Werkstückträger 6-6h ist
ferner ein Sender 21 angeordnet, mit dem dieser die Fahrstrecke
konditionieren kann, indem er mit verschiedenen Einrichtungen auf
der Fahrstrecke Kontakt aufnimmt. Beispielsweise nimmt der Werkstückträger 6 mit
einem ortsfest angeordneten Empfänger 22 im Bereich
der Weiche 10a über
ein Signal 23 Kontakt auf. Der Empfänger 22 ist mit einer Einrichtung
gekoppelt, welche ein Befahren der Haupt- und der Nebenfahrstrecke 7, 8 bestimmt
und die Weichen entsprechend ansteuert.
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Das
in dem Werkstückträger 6 eingespeicherte
Programm teilt nun dem Empfänger 22 mit, daß der Werkstückträger die
Nebenstrecke 8 zu befahren beabsichtigt. Die mit dem Empfänger 22 verbundene
Einrichtung stellt demgemäss
die Weichenzunge 11 in der Weiche 10a in Richtung
Nebenstrecke 8 um.
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Jeder
Werkstückträger trägt ferner
einen Schalter, der mit ortsfesten Meldestiften an der Strecke zusammenwirkt.
So ist beim Werkstückträger 6 ein
Schalter 20 dargestellt, der von einem im Bereich der Weiche 10a angeordneten
Meldestift 19 betätigt wird.
Der Meldestift 19 betätigt
den Schalter 20, um den Sender 21 nur dann einzuschalten,
wenn der Werkstückträger 6 vor
einer Fahrsituation ist, welche eine Konditionierung der Fahrstrecke
voraussetzt. Das heißt,
die auf dem Werkstückträger 6 angeordneten
Sende- und Empfangseinheiten und evtl. auch nur allein vorhandene
Sender senden nur dann, wenn dies erforderlich ist und wenn dies
gewünscht ist.
Dies dient auch der Energieeinsparung.
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Durch
den Schalter 20 können
auch andere Programmabläufe
initiiert werden. Beispielsweise können derartige Meldestifte 19 auch
vor Beginn einer Kurve angeordnet werden, um dem Werkstückträger mitzuteilen,
daß er
seine Geschwindigkeit in der Kurve herabzusetzen hat. Es handelt
sich also um ortsfeste Codierungseinrichtungen, die dem Werkstückträger noch
bestimmte Informationen mitteilen, die seinen Fahrbetrieb beeinflussen.
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Selbstverständlich können statt
der derartiger mechanischer Codiereinrichtungen auch drahtlose Codiereinrichtungen
verwendet werden.
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Gemäß den 3 bis 5 besteht
jeder Werkstückträger im wesentlichen
aus einer Trägerplatte 32 mit
einem mittigen Durchbruch 26, durch den während der
Bearbeitung des Werkstücks
entsprechende Bearbeitungswerkzeuge hindurchgreifen können, um
eine flexible Bearbeitung des auf dem Werkstückträger lagernden Werkstückes zu
ermöglichen.
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An
der Unterseite (5) der Trägerplatte 32 sind
verschiedene Funktionseinheiten angeordnet. Zunächst ist erkennbar, daß es sich
um einen dreirädrigen
Werkstückträger handelt,
wobei an einem Antriebsrad 37 ein Antriebsmotor 36 angeflanscht
ist, der das Antriebsrad 37 antreibt. Dieses ist zusammen
mit dem Antriebsmotor 36 auf einem Radbock 43 fest
angeordnet, welcher Radbock 43 um eine vertikale Achse
(senkrecht zur Trägerplatte 32)
schwenkbar und damit lenkbar auf der Schiene aufsetzt.
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Es
ist ein weiterer Radbock 44 für das mitlaufende Laufrad 38 vorhanden,
welche ebenfalls um eine vertikale Achse schwenkbar ist.
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Die
Lenkbewegungen dieser Radböcke 43, 44 erfolgen
dadurch, daß jeder
Radbock 43, 44 mit jeweils einem Paar von Führungsrollen 41 verbunden ist,
welche in eine etwa mittig in der jeweiligen Schiene 2, 3 angeordnete
Nut 42 eingreifen.
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Auf
der gegenüberliegenden
Seite ist wiederum nur ein auf einem Radbock 31 angeordnetes, mitlaufendes
Laufrad 39 vorhanden, welches nicht lenkbar ausgebildet
ist.
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An
der Unterseite der Trägerplatte 32 sind ferner
an entsprechenden Böcken
auswärts
gerichtete Positionierrollen 40 angeordnet, die mit zugeordneten
Halteelementen in der jeweiligen Positionierstation 16, 16a, 16b zusammenwirken,
um eine feste Fixierung des Werkstückträgers in der jeweiligen Positionierstation
zu gewährleisten.
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Ferner
ist ein Energiespeicher 35 vorhanden, der aus einem Akkumulator
oder einem anderen Energiespeicher bestehen kann. Es wird hierbei
bevorzugt, statt Akkumulatoren so genannte Gold-Caps zu verwenden,
es handelt sich hierbei um Kondensatoren hoher Kapazität, die in
der Lage sind, eine derartige Energiemenge zu speichern, daß ein durchlaufender
Fahrbetrieb eines derartigen Werkstückträgers von bis zu 3 Minuten auf
der Strecke möglich
ist. Bei einer Länge
des Schienensystems von etwa 10 bis 15 Meter, reichen derartige
Gold-Caps aus, das Durchfahren
einer vollständigen
Runde ohne Notwendigkeit der Zwischenaufladung zu gewährleisten.
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Es
ist außerdem
eine Energieübertragungseinheit 33 vorhanden,
die gewährleistet,
daß drahtlos die
Energie von der Datenladestation 27 auf die Energiespeicher 35 übertragen
werden kann. Die Energieübertragung
kann z.B. Induktiv erfolgen.
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Ferner
ist ein Mikroprozessor 34 vorhanden, dem verschiedene flüchtige und/oder
nichtflüchtige Speicher
zugeordnet werden können.
In diesen Speichern, z.B. EEPROMs, können jedem Werkstückträger zunächst einmal
Grunddaten einprogrammiert werden. Der Mikroprozessor 34 fragt
dann diesen EEPROM ab und modifiziert sein fest eingespeichertes
Fahrprogramm unter Berücksichtigung
der im EEPROM eingespeicherten Daten.
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Anhand
der 6 wird eine Informationsübertragung zwischen der Datenladestation 27 und zwei
im Abstand von einander angeordneten Werkstückträgern 6d und 6e beschrieben.
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Die
Datenladestation 27 weist eine Sende-Empfangseinheit 28 auf,
die in der Lage ist, die Signalübertragung 46a zu
einer Sende-Empfangseinheit 29 auf dem Werkstückträger 6d zu
bewerkstelligen. Damit werden also die für den Mikroprozessor 34 notwendigen
Daten über
diese Luftschnittstelle 46a auf dem Werkstückträger 6d einprogrammiert.
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Auf
den Werkstückträgern 6d, 6e ist
ferner eine Sende-Empfangseinheit 47 vorhanden, welche drahtlos über ein
Signal 49 mit dem benachbarten Werkstückträger 6e kommuniziert.
Dadurch wird z.B. dafür
gesorgt, daß stets
ein bestimmter Mindestabstand 45 zwischen den beiden Werkstückträgern 6d, 6e beibehalten
wird, indem über
den Informationsaustausch eine Abstandsregelung stattfindet.
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An
der Datenladestation 27 und jeweils an jeder Positionierstation 16 ist
ortsfest ein weiterer Sensor 18 angeordnet, der über die
Signalübertragung 50 dem
einfahrenden Werkstückträger 6e mitteilt, wann
er einfahren darf, d.h. wann die Datenladestation 27 bzw.
die Positionierstation 16 frei ist. Jeder Werkstückträger hat
ferner noch eine weitere Sende-Empfangseinheit 48, die
in Fahrtrichtung vorne angeordnet ist, und die vorzugsweise mit
der Sende-Empfangseinheit 47 zusammenfallen kann, welche
eine Signalübertragung 49 nach
vorne hin gewährleistet
und die mit dem jeweils in Fahrtrichtung vorne liegenden anderen,
benachbarten Werkstückträger kommuniziert,
um eben auch wiederum den Abstand 45 in Fahrtrichtung nach
vorne beizubehalten.
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Ferner
reserviert diese Sende-Empfangseinheit 48 die anzufahrende
Station für
sich, das heißt der
Sensor 18 wird entsprechend angesprochen, der dann entsprechend
antwortet, und die Station 16b für den Werkstückträger freigibt
oder nicht.
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In
Fahrtrichtung hinter der jeweiligen Station 16b ist ortsfest
ein weiterer Sensor mit Sende-Empfangseinrichtung 17 angeordnet,
welcher eine Signalübertragung 51 zum
Werkstückträger 6d bewerkstelligt.
Die Signalübertragung 51 erfolgt
mit der auf dem Werkstückträger angeordneten
Sende-Empfangseinheit 47 die bestätigt, daß der Werkstückträger die
jeweilige Positionierstation 16b verlassen darf und es
werden über
diese Luftschnittstelle entsprechende Signale ausgetauscht, die
eine Freigabe des Fahrbetriebes gewährleisten und den nächsten,
der dahinterliegenden Werkstückträger einfahren
lassen.
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Die
Reichweite der einzelnen Sende-Empfangseinheiten ist so bemessen,
daß im
wesentlichen nur die jeweiligen benachbarten und zugeordneten Sende-Empfangseinheiten
angesprochen werden, um Störungen
zu vermeiden und keinen großen Aufwand
bezüglich
der Codierung der einzelnen Signale betreiben zu müssen.
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Insgesamt
kann also festgestellt werden, daß durch die Zuordnung einer
individuellen Intelligenz ein schneller und sicherer Fahrbetrieb
gewährleistet
ist, weil die Werkstückträger sich
untereinander verständigen,
ohne daß ein
Eingriff eines Leitrechners erforderlich ist.
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Mit
der Datenladestation 27 werden den einzelnen Werkstückträgern einfache,
individuelle Steuerungsprogramme und Daten einprogrammiert, was sehr
schnell und mit geringem Aufwand erfolgen kann. Damit ist auch eine
hohe Flexibilität
für neue Varianten
möglich,
d. h. die Umprogrammierung kann sehr schnell vorgenommen werden,
weil ja nur ein individuelles Steuerungsprogramm jedem einzelnen Werkstückträger eingegeben
werden muß.
Eine Konditionierung der Fahrstrecke, eine Programmierung aller
Weichen und der gleichen mehr, braucht von einem (nicht vorhandenen)
Leitrechner nicht zu erfolgen.
-
- 1
- Schienensystem
- 2
- Außenschiene
- 3
- Innenschiene
- 4
- Mittelschiene
- 5
- Mittelschiene
- 6
- Werkstückträger a–h
- 7
- Hauptfahrstrecke
- 8
- Nebenfahrstrecke
- 9
- Pfeilrichtung 9a
- 10
- Weiche 10a, 10b
- 11
- Weichezunge
- 12
- Kante
- 13
- Pfeilrichtung
- 14
- Schwenkachse
- 15
- Verbindungssteg
- 16
- Positionierstation
a, b
- 17
- Sensor
- 18
- Sensor
- 19
- Meldestift
- 20
- Schalter
- 21
- Sender
- 22
- Empfänger
- 23
- Pfeilrichtung
- 24
- Positionierbacke
- 25
- Positionierbacke
- 26
- Durchbruch
- 27
- Datenladestation
- 28
- Sende-Empfangseinheit
- 29
- Sende-Empfangseinheit
- 30
- Pfeilrichtung
- 31
- Radbock
- 32
- Trägerplatte
- 33
- Energieübertragungseinheit
- 34
- Mikroprozessor
- 35
- Energiespeicher
- 36
- Antriebsmotor
- 37
- Antriebsmotor
- 38
- Laufrad
- 39
- Laufrad
- 40
- Positionierrolle
- 41
- Führungsrolle
- 42
- Nut
- 43
- Radbock
- 44
- Radbock
- 45
- Abstand
- 46
- Signalübertragung 46a,
b
- 47
- Sende-Empfangseinheit
- 48
- Sende-Empfangseinheit
- 49
- Signalübertragung
- 50
- Signalübertragung
- 51
- Signalübertragung
- 52
- Bereich