Die Erfindung bezieht sich auf einen Fertigungs- und Montageautomaten gemäß Oberbegriff Patentanspruch 1 sowie auf eine Funktionseinheit, beispielsweise Arbeitsstationen und/oder Werkzeug für einen solchen Montageautomaten gemäß Oberbegriff Patentanspruch 22.The invention relates to a production and assembly machines according to the preamble of claim 1 and to a functional unit, such as workstations and / or tools for such an automatic assembly machine according to the preamble of claim 22.
Montage- und Fertigungsautomaten sind in unterschiedlichsten Formen bekannt und werden z. B. zum automatischen Fertigen und/oder Montieren von Bauelementen oder Baugruppen aus einzelnen Komponenten verwendet, die (Komponenten) an Arbeitspositionen bzw. an dortigen Funktionseinheiten, nämlich Arbeitsstationen zugeführt werden. Auf Aufnahmen, die an den Arbeitsstationen getaktet vorbeibewegt werden, werden diese Komponenten dann zu dem jeweiligen Bauelement oder der jeweiligen Baugruppe sukzessiv zusammengebaut bzw. montiert. Die Arbeitspositionen können auch Prüfstationen sein.Assembly and production machines are known in various forms and z. B. used for automatic manufacturing and / or mounting of components or assemblies of individual components that (components) are supplied to working positions or on local functional units, namely workstations. On recordings, which are moved clocked past the workstations, these components are then successively assembled or assembled to the respective component or the respective module. The working positions can also be test stations.
Für eine einfache Projektierung und möglichst rationelle Herstellung solcher Montage- und Fertigungsautomaten ist es zweckmäßig, zumindest für einzelne Funktionen, die in gleicher oder ähnlicher Form beim Montieren von Bauelementen oder Baugruppen unterschiedlicher Art benötigt werden, standardisierte Funktionseinheiten bzw. Arbeitsstationen und ggf. zugehörige Werkzeuge vorzusehen.For a simple configuration and rational production of such assembly and production machines, it is expedient, at least for individual functions that are required in the same or similar form when mounting components or assemblies of different types, standardized functional units or workstations and possibly associated tools ,
Weiterhin ist es üblich und notwendig, dass die einzelnen Funktionseinheiten Sensoren bzw. Abfragen, ggf. auch Aktoren, beispielsweise Pneumatikzylinder, und zugehörige elektrische Steuerventile aufweisen, die dann von einer zentralen Steuer- und Rechnereinheit unmittelbar oder mittelbar überwacht und/oder gesteuert werden, und zwar nach einem zentralen Steuerprogramm für die gesamte Maschine. Dieses zentrale Steuerprogramm muss u. a. die Art der an der Grundeinheit verwendeten Funktionseinheiten, deren Position und Anordnung usw. berücksichtigen.Furthermore, it is usual and necessary for the individual functional units to have sensors or interrogations, if appropriate also actuators, for example pneumatic cylinders, and associated electrical control valves, which are then directly or indirectly monitored and / or controlled by a central control and computer unit, and although after a central control program for the entire machine. This central control program must u. a. the type of functional units used on the basic unit, their position and arrangement, etc. taken into account.
Aus DE 197 49 633 A1 ist ein Fertigungs- und/oder Montageautomat zum Fertigen und/oder Montieren eines Werkstücks bekannt. Er umfasst ein eine Grundeinheit bildendes Vorrichtungsgestellt mit einer als motorisch antreibbarer Drehteller ausgebildeten Bewegungseinrichtung, an der mehrere Werkstückträger angeordnet sind, die bezüglich am Vorrichtungsgestell feststehend an einem Aufbauteller angeordneten Arbeitsmodulen und Zubringeinrichtungen getaktet bewegbar sind. Die Zubringeinrichtungen dienen dazu, an einem Werkstückträger zu verbauende Bauteile in eine für die Weiterbearbeitung erforderliche Position zu bewegen. Die Arbeitsmodule weisen Arbeitseinheiten auf, welche beispielsweise als Greifer ausgebildet werden können. Die aus dieser Schrift bekannte Fertigungs- und/oder Montagevorrichtung weist folglich die Merkmale des Oberbegriffs des Anspruchs 1 sowie des Anspruchs 22 auf.Out DE 197 49 633 A1 a manufacturing and / or assembly machine for manufacturing and / or mounting a workpiece is known. It comprises a device unit constituting a basic unit with a movement device designed as a motor-driven turntable, on which a plurality of workpiece carriers are arranged, which are movable in clocked relation to working units and feed devices fixedly arranged on a mounting plate on the device frame. The feeder devices serve to move components to be installed on a workpiece carrier into a position required for further processing. The work modules have working units, which can be formed, for example, as a gripper. The known from this document manufacturing and / or assembly device therefore has the features of the preamble of claim 1 and of claim 22.
Aus JP H09-174474 A ist eine Steuerungseinrichtung für einen Roboter bekannt, über welche ein Verfahren zur Zuordnung beziehungsweise An- und Aufnahme entsprechender Endeffektoren, welche bezogen auf einen Roboter als Funktionselemente gesehen werden können, an einem Roboterarm eines Roboters steuerbar ist. Die Endeffektoren umfassen hierfür Signalsender, welche mit entsprechenden, an den Roboterarmen vorgesehenen Antennen einer Antenneneinheit kommunizieren. Zudem können die Signalsender der Endeffektoren mit einem Signalsender einer Lagervorrichtung kommunizieren. Daneben ist es möglich, zu erfassen, welcher Endeffektor an welcher Position innerhalb der Lagervorrichtung gelagert ist.Out JP H09-174474 A a control device for a robot is known, via which a method for assigning or receiving and receiving corresponding end-effectors, which can be seen as functional elements relative to a robot, can be controlled on a robotic arm of a robot. The end effectors for this purpose comprise signal transmitters which communicate with corresponding antennas of an antenna unit provided on the robot arms. In addition, the signal transmitters of the end effectors can communicate with a signal transmitter of a storage device. In addition, it is possible to detect which end effector is mounted at which position within the storage device.
DE 36 39 578 A1 beschreibt eine Informationsverarbeitungsapparatur für einen Werkzeughalter. Dabei weist der Werkzeughalter einen Speicher zur Speicherung verschiedener Informationen, die das an ihm befestigte Werkzeug betreffen, auf. Der Werkzeughalter mit dem eingebauten Speicher ist über eine kontaktlose Kopplungseinrichtung, die keinerlei galvanische Verbindung benötigt, mit einer externen Einheit koppelbar, die ein Einschreiben oder Auslesen der Werkzeug-Informationen in den beziehungsweise aus dem Speicher ermöglicht. DE 36 39 578 A1 describes an information processing apparatus for a tool holder. In this case, the tool holder has a memory for storing various information relating to the tool attached to it. The tool holder with the built-in memory is coupled via a contactless coupling device that does not require any electrical connection with an external unit that allows writing or reading the tool information in or out of the memory.
Der Artikel „Objektnahe Datenhaltung im Fertigungsbereich” von Nedeljkovic-Groha, V., Zipper, B. in ZwF 88, Carl Hanser Verlag, 1, 1993, Seiten 20–23 beschreibt verschiedene Möglichkeiten, ein Werkzeug optisch zu identifizieren, was beispielsweise mittels Barcode-Aufklebern als Informationsträgern am Werkzeug möglich ist. Auch programmierbare Identchips können zur Identifikation verwendet werden.The article "Object-oriented Data Management in the Production Area" by Nedeljkovic-Groha, V., Zipper, B. ZwF 88, Carl Hanser Verlag, 1, 1993, pages 20-23 describes various ways to optically identify a tool, for example by means of barcode -Anklebern as information carriers on the tool is possible. Programmable identchips can also be used for identification.
US 4 588 339 A beschreibt eine Metallbearbeitungsvorrichtung mit numerischer Steuerung, die einen Datenspeicher aufweist, in dem charakteristische Daten, die ein Werkzeug kennzeichnen, einspeicherbar sind, wie beispielsweise dessen Länge, Durchmesser, die Arbeitszeit etc. Der Speicher ist fest entweder am Werkzeug oder am Werkzeughalter vorgesehen und gegen Beschädigung geschützt. US 4 588 339 A describes a numerical control metalworking apparatus having a data storage in which characteristic data indicative of a tool can be stored, such as its length, diameter, working time, etc. The memory is fixedly provided either on the tool or on the tool holder and against damage protected.
In der Veröffentlichung von Schmitz, D. und Khosla, P. „The CMU Reconfigurable Modular Manipulator System” in the Robotics Institute, Carnegie Mellon University, 1988, Seiten 1–14, sind verschiedene Ausgestaltungen modularer Manipulatorsysteme, also entsprechender Handhabungsroboter beschrieben, sowohl was den mechanischen Aufbau angeht als auch in Bezug auf steuerungstechnische Ausgestaltungen.In the publication by Schmitz, D. and Khosla, P. "The CMU Reconfigurable Modular Manipulator System" at the Robotics Institute, Carnegie Mellon University, 1988, pages 1-14, various configurations of modular manipulator systems, ie corresponding handling robots are described, both the mechanical structure as well as in terms of control engineering designs.
US 4 664 588 beschreibt ein Wechselsystem für Manipulatorelemente, also beispielsweise von an einem Roboterarm anzuordnenden Werkzeugen und ähnlichem. Das Wechselsystem ermöglicht einerseits eine mechanische, andererseits auch eine elektrische Ankopplung und Verbindung mit einer entsprechenden Steuerungsvorrichtung. US 4,664,588 describes a changing system for manipulator elements, so for example, to be arranged on a robot arm tools and the like. The change system allows on the one hand a mechanical, on the other hand, an electrical coupling and connection with a corresponding control device.
DE 36 30 178 A1 beschreibt eine rechnergesteuerte Montageeinrichtung zur Montage von Bauteilen und Baugruppen der Elektrofeinmechanik, vorzugsweise zur Leiterplattenbestückung. Die Einrichtung weist neben einer Transportstation Magazin- und Arbeitsstationen auf, deren Arbeitsschritte über eine eigene Programmsteuereinrichtung gesteuert werden können. Eine Zentralsteuereinrichtung aktiviert diese Programmsteuereinrichtungen lediglich. DE 36 30 178 A1 describes a computer-controlled mounting device for mounting components and assemblies of the electro-fine mechanism, preferably for PCB assembly. The device has next to a transport station magazine and workstations, whose operations can be controlled by a separate program control device. A central controller only activates these program controllers.
Die einzelnen Stationen sind mittels leicht lösbarer Koppelstellen an der Transportstation anbindbar.The individual stations can be connected to the transport station by means of easily detachable coupling points.
Aus DE 41 14 921 A1 ist eine elektrische Steckverbindung bekannt, bei der der Stecker mit einem Datenträger, vorzugsweise einem programmierbaren EEPROM-Baustein ausgerüstet ist, in dem als Daten Parameter der zu übertragenden Signale beziehungsweise der mit dem Stecker verbundenen Signalquellen beziehungsweise Sensoren gespeichert sind.Out DE 41 14 921 A1 an electrical plug connection is known in which the plug is equipped with a data carrier, preferably a programmable EEPROM module, in which are stored as data parameters of the signals to be transmitted or connected to the plug signal sources or sensors.
DE 197 23 627 A1 offenbart schließlich ein medizinisches Gerät mit einer Steuereinrichtung und wenigstens einer Gerätekomponente, wobei der Steuerungseinrichtung wenigstens eine Einrichtung zum Lesen eines der Gerätekomponente zugeordneten komponentenspezifischen Codes zugeordnet ist. Aufgrund des Codes erfolgt eine Konfiguration der Steuereinrichtung. DE 197 23 627 A1 finally discloses a medical device with a control device and at least one device component, wherein the control device is associated with at least one device for reading a component-specific code associated with the device component. Due to the code, a configuration of the control device takes place.
Aufgabe der Erfindung ist es, einen Fertigungs- und Montageautomaten aufzuzeigen, der in besonders einfacher und zuverlässigen Weise die Berücksichtigung der verwendeten Funktionseinheiten, d. h. Arbeitsstationen und/oder Werkzeuge im Steuerablauf sicherstellt.The object of the invention is to show a production and assembly machines, the consideration of the functional units used in a particularly simple and reliable manner, d. H. Ensure workstations and / or tools in the control process.
Zur Lösung dieser Aufgabe ist ein Fertigungs- und Montageautomat entsprechend dem Patentanspruch 1 ausgebildet. Eine Funktionseinheit ist entsprechend dem Patentanspruch 22 ausgebildet.To solve this problem, a manufacturing and assembly machine according to claim 1 is formed. A functional unit is designed according to claim 22.
Die Besonderheit der Erfindung besteht darin, dass jede Funktionseinheit mit einer Codierung versehen ist, die zumindest die Art dieser Funktionseinheit angibt, und dass diese Codierung über die zwischen den einzelnen Funktionseinheiten und der zentralen Steuereinheit bestehende Datenübertragung an letztere übertragen wird. Hierdurch ergeben sich eine Reihe von sehr vorteilhaften Möglichkeiten, beispielsweise eine automatische Berücksichtigung der für die einzelnen Funktionseinheiten erforderlichen Steuer- und Überwachungsfunktionen im zentralen Steuerprogramm, eine Überprüfung des zentralen Steuerprogramms auf seine Konformität mit dem für die einzelnen Funktionseinheiten jeweils erforderlichen Steuer- und Prüfprogramm usw.The peculiarity of the invention is that each functional unit is provided with a coding which indicates at least the nature of this functional unit, and that this coding is transmitted to the latter via the data transmission existing between the individual functional units and the central control unit. This results in a number of very advantageous options, such as an automatic consideration of the required control and monitoring functions for the individual functional units in the central control program, a review of the central control program on its conformity with the respective functional units required for each control and test program, etc.
Die Codierung wird beispielsweise an einem Datenausgang der Elektronik der jeweiligen Funktionseinheit geliefert und ist in dieser Elektronik z. B. in einem Chip oder aber durch eine entsprechende Kontaktierung, beispielsweise unter Verwendung von Kontaktbrücken usw. abgelegt. Erfolgt die Datenübertragung über eine von elektrischen Leitern gebildete Datenverbindung, beispielsweise über einen Leiterbus, so kann die Codierung im einfachsten Fall auch durch entsprechende Belegung von Kontakten eines Mehrfachsteckers oder einer Mehrfachbuchse erfolgen, die zum Anschluss an den Bus dient.The coding is supplied for example at a data output of the electronics of the respective functional unit and is in this electronics z. B. in a chip or by a corresponding contact, for example, using contact bridges, etc. stored. If the data transmission takes place via a data connection formed by electrical conductors, for example via a conductor bus, coding in the simplest case can also take place by correspondingly occupying contacts of a multiple plug or a multiple socket which serves for connection to the bus.
Bei einer Ausführungsform der Erfindung ist die Codierung weiterhin so ausgeführt, daß sie auch eine Angabe über die Position der jeweiligen Funktionseinheit an der Grundeinheit enthält.In one embodiment of the invention, the coding is further adapted to also include an indication of the position of the respective functional unit on the basic unit.
Die erfindungsgemäße Ausbildung gestattet es weiterhin eine ständige Überprüfung des Steuerprogramms in der Weise, daß bestimmte Programmabläufe für bestimmte Arbeitsstationen und/oder Werkzeuge nur dann durchgeführt werden, wenn die Codierung dieser Arbeitsstationen und/oder Werkzeuge mit dem jeweiligen Programmablauf übereinstimmt.The embodiment of the invention also allows a constant review of the control program in such a way that certain program sequences for certain workstations and / or tools are only performed when the coding of these workstations and / or tools matches the particular program flow.
Unter „Funktionseinheit” ist im Sinne der Erfindung eine Einheit zu verstehen, mit der die an einer Arbeitsposition notwendigen Arbeiten und/oder Funktionen durchgeführt werden, während die „Grundeinheit” im wesentlichen nur dem Weitertransport der Aufnahmen von Arbeitsposition zu Arbeitsposition dient. Die Grundeinheit ist beispielsweise eine solche mit einem um eine vertikale Maschinenachse drehbar angetriebenen Rotor, an welchem die Aufnahmen vorgesehen sind.For the purposes of the invention, "functional unit" is to be understood as a unit with which the work and / or functions necessary for a working position are carried out, while the "basic unit" essentially only serves for the further transport of the recordings from the working position to the working position. The basic unit is, for example, one with a rotor which is rotatably driven about a vertical machine axis and on which the receptacles are provided.
Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche. Die Erfindung wird im Folgenden anhand der Figuren an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert. Es zeigen:Further developments of the invention are the subject of the dependent claims. The invention will be explained in more detail below with reference to the figures of an embodiment. Show it:
1 in vereinfachter Darstellung einen Vertikalschnitt durch einen Fertigungsautomaten gemäß der Erfindung; 1 in a simplified representation of a vertical section through a production machine according to the invention;
2 in vereinfachter Darstellung eine Draufsicht auf den Automaten der 1; 2 in a simplified representation of a plan view of the machine of 1 ;
3 ein vereinfachtes Schema über den Verfahrensablauf bei der Maschinenkonfiguration; 3 a simplified scheme of the procedure in the machine configuration;
4 und 5 jeweils das Verbindungsschema der Grundmaschine mit einer ersten Gruppe von Funktionseinheiten von Arbeitsstationen und einer zweiten Gruppe von Funktionseinheiten der Arbeitsstationen; 4 and 5 in each case the connection diagram of the basic machine with a first group of functional units of workstations and a second group of functional units of the workstations;
6 und 7 jeweils in Draufsicht den Versorgungsstecker bzw. den Versorgungsgegenstecker zum Anschluß einer Funktionseinheit, insbesondere einer Funktionseinheit der zweiten Gruppe. 6 and 7 in each case in plan view, the supply plug or the supply mating connector for connection of a functional unit, in particular a functional unit of the second group.
Der in den Figuren dargestellte und dort allgemein mit 1 bezeichnete Fertigungsautomat dient beispielsweise zum Herstellen oder Montieren von Bauteilen oder Baugruppen aus einer Vielzahl von Einzelteilen oder -Komponenten, die dem Fertigungsautomaten bzw. dessen Arbeitsstationen 4 zugeführt werden. Der Automat 1 eignet sich insbesondere auch zum Montieren von besonders kleinformatigen, mechanischen und/oder elektromechanischen Bauteilen, insbesondere Mikroschaltern usw.The illustrated in the figures and there with generally 1 designated production machine is used for example for the manufacture or assembly of components or assemblies of a variety of items or components that the production machine or its workstations 4 be supplied. The automaton 1 is particularly suitable for mounting of particularly small-sized, mechanical and / or electromechanical components, in particular micro-switches, etc.
Der Fertigungsautomat 1 besteht im wesentlichen aus einer Grundeinheit 2, an der einer Vielzahl von Arbeitspositionen 3 um eine vertikale Mittel- oder Maschinenachse V verteilt gebildet sind. An jeder Arbeitsposition 3 ist beispielsweise wenigstens eine Arbeitsstation 4 vorgesehen, wobei diese Stationen 4 sehr unterschiedlich ausgebildet sind, und zwar insbesondere abhängig von den an der jeweiligen Arbeitsposition 3 durchgeführten Verfahrensschritten, den zugeführten und/oder verarbeiteten Bauelementen usw. So dienen beispielsweise einige Stationen 4 dazu, Bauelemente an die jeweilige Arbeitsposition 3 zuzuführen und an dieser Arbeitsposition in einer vorgegebenen Lage und/oder Orientierung bereitzustellen, wobei vorher z. B. die Bauelemente vereinzelt, das Vorhandensein der Bauelemente und/oder deren richtige Orientierung und Lage überprüft werden usw. Einige Arbeitspositionen 3 sind beispielsweise nur oder auch Meß- oder Prüfpositionen, wobei die Arbeitsstationen 4 dort dann als Meß- oder Prüfstationen ausgeführt sind.The production machine 1 consists essentially of a basic unit 2 , at a variety of work positions 3 are formed around a vertical center or machine axis V distributed. At every work position 3 is for example at least one workstation 4 provided, these stations 4 are formed very differently, in particular depending on the at the respective working position 3 carried out process steps, the supplied and / or processed components, etc. For example, serve some stations 4 in addition, components to the respective working position 3 supply and provide at this working position in a predetermined position and / or orientation, wherein previously z. B. the components isolated, the presence of the components and / or their correct orientation and position are checked, etc. Some working positions 3 are for example only or even measuring or test positions, the workstations 4 There they are designed as measuring or testing stations.
Bei der in den Figuren dargestellten Ausführungsform ist weiterhin den Arbeitspositionen 3 jeweils eine Hubeinrichtung 5 mit einem Werkzeugträger 6 zugeordnet, der synchron mit dem Antrieb bzw. mit dem Arbeitstakt der Grundeinheit 2 einen horizontalen Hub (Doppelpfeil A) und/oder einen vertikalen Hub (Doppelpfeil B) ausführen kann. An dem Werkzeugträger 6 können unterschiedlichste Werkzeuge 26, beispielsweise Greifer, Einleger, Meßkontakte, Niet- oder Stanzwerkzeug usw. vorgesehen werden, die dann mit der an der jeweiligen Arbeitsposition 3 auch vorgesehenen Station 4 zum Durchführen der dortigen Arbeit zusammenwirken. Bei einigen Arbeitspositionen 3 kann auch auf die Hubeinrichtung 5 verzichtet sein.In the embodiment shown in the figures is still the working positions 3 one lifting device each 5 with a tool carrier 6 assigned synchronously with the drive or with the power stroke of the basic unit 2 a horizontal stroke (double arrow A) and / or a vertical stroke (double arrow B) can perform. On the tool carrier 6 can use a wide variety of tools 26 For example, gripper, insert, measuring contacts, riveting or punching tool, etc. are provided, which then with the at the respective working position 3 also provided station 4 cooperate to carry out the work there. For some work positions 3 can also be on the lifting device 5 be dispensed with.
Die Grundeinheit 2 besitzt ein Maschinengestell oder Gehäuse 7, in welchem u. a. der mechanische Antrieb der Grundeinheit vorgesehen ist und an welchem bei der dargestellten Ausführungsform außen ein ringförmiger, von einer Vielzahl von Segmenten gebildeter und am Umfang polygonartig überstehender Tisch 8 befestigt ist, der zur Befestigung u. a. der Arbeitsstationen 4 dient. Der Tisch 8 ist an einem unteren Abschnitt 7' des Maschinengestells 7 vorgesehen.The basic unit 2 has a machine frame or housing 7 in which, inter alia, the mechanical drive of the base unit is provided and on which in the illustrated embodiment, outside an annular, formed by a plurality of segments and polygonal on the circumference protruding table 8th attached to the attachment of the workstations 4 serves. The table 8th is at a lower section 7 ' of the machine frame 7 intended.
An der Oberseite besitzt das Maschinengestell 7 einen Abschnitt 7'', an welchem eine die Achse V konzentrisch umschließende vertikale Säule 9 mit ihrem unteren Ende befestigt ist. Die über die Oberseite des Abschnittes 7'' vorsteht. An der Säule 9 ist eine Hohlwelle 10 drehbar gelagert, die mit ihrem oberen Ende an einem Rotor oder drehbaren Tischelement 11 befestigt ist. Das untere Ende der Hohlwelle 10 ist mit dem Antrieb 12 verbunden, welcher eine getaktete Drehbewegung des Tisches 11 um die Achse V bewirkt, und zwar über einen Malteserantrieb, der von einem Elektromotor 13 angetrieben wird. An der nicht mit drehenden Säule 9 ist oberhalb des Tischelementes 11 ein Tischelement 14 befestigt, welches ebenso wie das Tischelement 11 kreisscheibenförmig ausgebildet ist und mit seiner Achse achsgleich mit der Achse V liegt. Das Tischelement 11 steht mit einem Umfangsbereich 11' über den Rand des Tischelementes 14 vor. Am Umfangsbereich 11' sind Aufnahmen 15 befestigt, die jeweils zur Aufnahme einer Baugruppe oder eines Bauelementes dienen und an ihrer Oberseite ein entsprechendes „Nest” aufweisen, in dem die zunehmend zu den gewünschten Produkt montierten Baugruppen jeweils in einer genau vorgegebenen Orientierung und Positionierung angeordnet sind. In jedem Arbeitstakt des Antriebes, der wenigstens aus einem Bewegungsschritt und einer anschließenden Stillstandszeit besteht, werden die Aufnahmen 15 um eine Maschinenteilung um die Achse V weiterbewegt. Die Arbeitspositionen 3 sind dieser Maschinenteilung entsprechend um die Achse V angeordnet.At the top has the machine frame 7 a section 7 '' , on which a vertical column concentrically surrounding the axis V 9 attached with its lower end. The over the top of the section 7 '' protrudes. At the pillar 9 is a hollow shaft 10 rotatably mounted, with its upper end to a rotor or a rotatable table element 11 is attached. The lower end of the hollow shaft 10 is with the drive 12 connected, which a clocked rotational movement of the table 11 effected about the axis V, via a Maltese drive, by an electric motor 13 is driven. At the not with rotating column 9 is above the table element 11 a table element 14 attached, which as well as the table element 11 is formed circular disk-shaped and lies with its axis coaxially with the axis V. The table element 11 stands with a peripheral area 11 ' over the edge of the table element 14 in front. At the peripheral area 11 ' are shots 15 attached, each serving to receive an assembly or a component and having at its top a corresponding "nest" in which the increasingly assembled to the desired product assemblies are each arranged in a precisely predetermined orientation and positioning. In each working cycle of the drive, which consists of at least one movement step and a subsequent downtime, the shots 15 by a machine pitch about the axis V further. The working positions 3 are arranged this machine division according to the axis V.
Für die Bewegungen der auf dem nicht drehenden Tischelement 14 angeordneten Hubeinrichtungen 5 sind von dem Antrieb 12 betätigte Hubstangen 16 und 17 vorgesehen, die jeweils eine für sämtliche Einrichtungen 5 gemeinsame Steuerscheibe 18 bzw. 19 aufweisen. Mit diesen wirken Hebelanordnungen 20 und 21 der Hubeinrichtungen 5 zusammen, um synchron mit der Bewegung der Hubstangen 16 bzw. 17 und damit synchron mit dem Antrieb 12 die jeweiligen Bewegungen auszuführen.For the movements of the non-rotating table element 14 arranged lifting devices 5 are from the drive 12 operated lifting rods 16 and 17 provided, one for each of the facilities 5 common control disc 18 respectively. 19 exhibit. With these lever arrangements act 20 and 21 the lifting devices 5 together to synchronize with the movement of the lifting rods 16 respectively. 17 and thus in sync with the drive 12 to perform the respective movements.
Wie oben bereits erwähnt wurde, sind die Arbeitsstationen 4 dem Arbeitsvorgang an der jeweiligen Arbeitsposition 3 entsprechend unterschiedlich ausgeführt und mit unterschiedlichsten Sensoren 22, Aktoren 23 (beispielsweise Pneumatikzylindern) oder anderen elektrischen oder mechanischen Antrieben, Steuerelementen 24, beispielsweise Steuerventilen usw. ausgeführt. Weiterhin besitzt bei der dargestellten Ausführungsform jede Arbeitsstation 4 eine Mikroprozessor gestützte Elektronik 25, die u. a. mit den vorgenannten Sensoren, Aktoren, Steuerventilen usw. zusammenwirkt bzw. deren Signale empfängt und/oder diese Elemente ansteuert.As mentioned above, the workstations are 4 the operation at the respective working position 3 appropriately designed differently and with different sensors 22 , Actors 23 (For example, pneumatic cylinders) or other electrical or mechanical drives, controls 24 , For example, control valves, etc. executed. Furthermore, in the illustrated embodiment, each workstation has 4 a microprocessor based electronics 25 , which cooperates inter alia with the aforementioned sensors, actuators, control valves, etc., or receives their signals and / or controls these elements.
Mit 26 ist in der 1 sehr allgemein eines der an den Trägern 6 der Hubeinrichtungen 5 befestigten Werkzeuge dargestellt. Dieses Werkzeug 26 besitzt ebenfalls Abfragen bzw. Sensoren 27, die beispielsweise die Position und/oder den Zustand des Werkzeuges 26 (z. B. geöffneter und/oder geschlossener Zustand einer Zange) überwachen, und/oder Aktoren 28 zum Betätigen des Werkzeuges 26 oder Teile dieses Werkzeuges (z. B. zum Öffnen und Schließen von Greifern oder Zangen) und/oder Steuerventile 29, beispielsweise zum Öffnen und Schließen eines an eine Düse führenden Vakuumkanals oder eines Kanals für Blasluft usw. Auch dem Werkzeug 26 ist beispielsweise eine Mikroprozessor gestützte Elektronik 30 zugeordnet, die mit den Elementen 27–29 des Werkzeugs 26 zusammenwirkt. Da die Elemente 22–24 bzw. 27–29 hinsichtlich ihrer Anzahl und/oder Anordnung an der Arbeitsstation 4 bzw. am Werkzeug 26 je nach Funktion sehr unterschiedlich sein können, sind in der 1 diese Elemente jeweils als Block angegeben, der mit der unterbrochenen Linie auf die Arbeitsstation 4 bzw. auf das Werkzeug 26 bezogen ist. Tatsächlich sind diese Elemente und die zugehörige Elektronik 25 bzw. 30 fester Bestandteil der jeweiligen Arbeitsstation bzw. des jeweiligen Werkzeuges 26.With 26 is in the 1 very common one of the straps 6 the lifting devices 5 shown attached tools. This tool 26 also has queries or sensors 27 for example, the position and / or condition of the tool 26 (eg, open and / or closed state of a pair of pliers) and / or actuators 28 for actuating the tool 26 or parts of this tool (eg for opening and closing grippers or tongs) and / or control valves 29 For example, for opening and closing a leading to a nozzle vacuum duct or a duct for blast air, etc. Also the tool 26 is for example a microprocessor based electronics 30 associated with the elements 27 - 29 of the tool 26 interacts. Because the elements 22 - 24 respectively. 27 - 29 in terms of their number and / or location at the workstation 4 or on the tool 26 depending on the function can be very different, are in the 1 These elements are each indicated as a block, with the broken line on the workstation 4 or on the tool 26 is related. In fact, these elements and the associated electronics 25 respectively. 30 integral part of the respective workstation or the respective tool 26 ,
Da bei der Herstellung selbst unterschiedlicher Produkte jeweils gleiche oder doch sehr ähnliche Arbeitsschritte erforderlich sind, ist nicht nur die Grundeinheit 2 des Fertigungsautomaten 1 standardisiert, sondern zumindest zum Teil sind auch die Arbeitsstationen 4 und zugehörigen Werkzeuge 26 standardisierte, an die jeweilige Funktion angepaßte, voll funktionsfähige Baueinheiten, die dem Fertigungsverfahren bzw. dem Verfahrensablauf entsprechend an den betreffenden Arbeitspositionen 3 montiert werden, und zwar z. B. zusammen mit dem zugehörigen Werkzeug 26 an der zugehörigen Hubeinrichtung 5. Derartige standardisierte Arbeitsstationen 4 sind beispielsweise Stationen zum Zuführen und/oder Vereinzeln und/oder Einsetzen und Montieren von Federn und/oder Kontakten und/oder Gehäuseteilen, elektrische und/oder mechanische Prüf- und Meßstationen, Stationen zum Herstellen von Schraub- und Nietverbindungen usw.Since identical or very similar work steps are required in the production of even different products, not only is the basic unit 2 of the production machine 1 standardized, but at least partly are the workstations 4 and associated tools 26 standardized, adapted to the respective function, fully functional units that correspond to the manufacturing process or the process sequence at the relevant working positions 3 be mounted, and z. B. together with the associated tool 26 at the associated lifting device 5 , Such standardized workstations 4 For example, stations for feeding and / or separating and / or inserting and mounting of springs and / or contacts and / or housing parts, electrical and / or mechanical testing and measuring stations, stations for producing screw and rivet connections, etc.
Mit 32 ist eine zentrale, Mikroprozessor- oder Computer gestützte Steuereinrichtung bezeichnet, die zur zentralen Überwachung und/oder Steuerung sämtlicher Arbeitsstationen 4 und deren zugehörigen Werkzeuge 26 dient und die für diesen Zweck über Datenverbindungen 33 mit den Arbeitsstationen 4 und Werkzeugen 26 bzw. mit deren Elektronik 25 bzw. 30 in Verbindung steht, und zwar beispielsweise über ein mehrere elektrische Leiter aufweisendes elektrisches Bussystem, vorzugsweise aber über einen Lichtleiterbus.With 32 is a central, microprocessor-based or computer-based control device, which is used for the central monitoring and / or control of all workstations 4 and their associated tools 26 serves and for this purpose via data connections 33 with the workstations 4 and tools 26 or with their electronics 25 respectively. 30 is in communication, for example via a plurality of electrical conductors exhibiting electrical bus system, but preferably via an optical fiber bus.
Die zentrale Steuereinheit 32 enthält u. a. das Programm für die Überwachung und/oder Steuerung der einzelnen Arbeitsstationen 4 und zugehörigen Werkzeuge 26, wobei für jeden Typ der Arbeitsstationen 4 bzw. Werkzeuge 26 jeweils ein gesondertes Teil- oder Unterprogramm 34 vorgesehen ist.The central control unit 32 includes, among others, the program for monitoring and / or controlling the individual workstations 4 and associated tools 26 , where for each type of workstations 4 or tools 26 each a separate subroutine or subroutine 34 is provided.
Jede Arbeitsstation 4 und jedes Werkzeug 26 besitzt bei der vorhandenen Maschinenkonfiguration, d. h. bei der gewählten Anordnung der Arbeitsstationen 4 an der Grundmaschine oder Grundeinheit 2 eine Codierung, die u. a. zumindest eine mehrstellige Stationscodierung oder Geräteidentifikation IG aufweist, die den Typ der Arbeitsstation bzw. des Werkzeuges 26 bestimmt. Diese Gerätenidentifikation IG ist in der Elektronik 25 bzw. 30 der betreffenden Arbeitsstation 4 bzw. des Werkzeuges 6 fest abgelegt. Auch solche Arbeitsstationen 4 bzw. Werkzeuge 26, die nicht einem Standart-Typ entsprechen, d. h. eine Sonderanfertigung für eine spezielle Aufgabe darstellen, besitzen eine in der Elektronik 25 bzw. 30 fest abgelegte Geräteidentifikation IG, die die Arbeitsstation 4 bzw. das Werkzeug 26 eines solchen nicht standardisierten Typs identifiziert oder festlegt.Every workstation 4 and every tool 26 owns in the existing machine configuration, ie in the selected arrangement of the workstations 4 at the basic machine or basic unit 2 a coding, which includes, inter alia, at least one multi-digit station coding or device identification IG, which is the type of workstation or of the tool 26 certainly. This device identification IG is in electronics 25 respectively. 30 the workstation concerned 4 or the tool 6 firmly stored. Also such workstations 4 or tools 26 , which do not correspond to a standard type, ie represent a custom-made for a specific task, have one in electronics 25 respectively. 30 firmly stored device identification IG, which is the workstation 4 or the tool 26 of such a non-standard type.
Die Codierung enthält noch weitere Informationen, beispielsweise auch sich ändernde Identifikationen wie z. B. eine Ortscodierung oder -Identifikation IP, die die Position der jeweiligen Arbeitsstation 4 an der Grundeinheit 2, d. h. die jeweilige Arbeitsposition 3 angibt, an der die betreffende Arbeitsstation 4 vorgesehen ist. Für die Identifikation IP ist beispielsweise am Maschinengestell 7 und/oder an den Werkzeugträgern 6 eine Codierung vorgesehen, die mit einer entsprechenden Codiereinrichtung der Elektronik 25 bzw. 30 erfaßt und/oder abgetastet wird.The coding contains more information, such as changing identifications such. For example, a location encoding or identification IP that represents the location of each workstation 4 at the basic unit 2 ie the respective working position 3 indicates at the relevant workstation 4 is provided. For the identification IP is for example on the machine frame 7 and / or on the tool carriers 6 an encoding provided with a corresponding coding of the electronics 25 respectively. 30 is detected and / or scanned.
Die Codierungen der Arbeitsstationen 4 und der Werkzeuge 26 werden über die Datenverbindung 33 an die zentrale Steuereinheit 32 übermittelt. Aufgrund dieser Codierungen ist dann beispielsweise eine Überprüfung der tatsächlichen Maschinenkonfiguration (= Konfiguration) mit einer Sollkonfiguration und der hieraus sich ergebenden Programmierung der zentralen Steuereinheit möglich. Weiterhin können die Codierungen der Arbeitsstationen 4 und der Werkzeuge 26 auch für eine vereinfachte Programmierung der zentralen Steuereinheit 32 möglich, und zwar durch Abrufen von Standart-Unter-Programmen 34, die für den jeweiligen Typ einer standardisierten Arbeitsstation 4 bzw. eines standardisierten Werkzeugs 26 bereits hinterlegt sind oder auf einem Datenträger usw. zur Verfügung stehen. Weiterhin ist mit den an die zentrale Steuereinheit 32 übermittelten Codierungen auch eine Überprüfung und/oder Überwachung des Steuerprogramms der Maschine 1 bzw. der einzelnen Arbeitsstationen möglich.The encodings of the workstations 4 and the tools 26 be through the data connection 33 to the central control unit 32 transmitted. Due to these codes, it is then possible, for example, to check the actual machine configuration (= configuration) with a desired configuration and the resulting programming of the central control unit. Furthermore, the encodings of the workstations 4 and the tools 26 also for a simplified programming of the central control unit 32 possible, and though by retrieving standard sub-programs 34 for each type of standardized workstation 4 or a standardized tool 26 are already stored or available on a data carrier, etc. Furthermore, with the to the central control unit 32 transmitted codes also a review and / or monitoring of the control program of the machine 1 or the individual workstations possible.
Da bei der beschriebenen Ausführungsform einige Funktionen der Maschine, nämlich das Weiterbewegen des Drehtisches 11 und der dortigen Aufnahmen 15, die Bewegungen der Werkzeugträger 6 an den Hubeinrichtungen 5 zwangsgesteuert durch den Antrieb 12 erfolgen, ist der Ablauf des Steuer- und Überwachungsprogramms der zentralen Steuereinrichtung 32 für die einzelnen Arbeitsstationen 4 und zugehörigen Werkzeuge 26 mit dem Antrieb des Automaten 1 synchronisiert.As in the described embodiment, some functions of the machine, namely the further movement of the turntable 11 and the recordings there 15 , the movements of the tool holder 6 at the lifting devices 5 forcibly controlled by the drive 12 take place, is the expiration of the control and monitoring program of the central control device 32 for the individual workstations 4 and associated tools 26 with the drive of the machine 1 synchronized.
Vorstehend wurden die Möglichkeiten der Ausbildung der Steuerung der Arbeitsstationen 4 bzw. der Funktionselemente dieser Arbeitsstationen allgemein beschrieben. Die 3 zeigt nun in vereinfachter Darstellung und als Schema die Vorgehensweise bei der Konfigurierung und Programmierung einer Grundeinheit bzw. Grundmaschine 2 mit den für die Herstellung eines bestimmten Produktes notwendigen Arbeitsstationen bzw. Funktionselementen 4. Die Maschinenkonfiguration und die aus der Konfiguration sich ergebende Programmierung der Steuereinheit 32 erfolgt beispielsweise unter Verwendung eines speziellen Rechners 35, der z. B. während der Konfiguration über eine Datenleitung mit der Steuereinheit 32 verbunden ist. Selbstverständlich besteht auch die Möglichkeit, daß die Steuereinheit 32 selbst als Rechner für die Erstellung der Sollkonfiguration und des Maschinenprogramms auszubilden.Above were the possibilities of training the control of the workstations 4 or the functional elements of these workstations generally described. The 3 shows now in a simplified representation and as a diagram of the procedure in the configuration and programming of a basic unit or basic machine 2 with the necessary for the production of a particular product workstations or functional elements 4 , The machine configuration and the configuration of the control unit resulting from the configuration 32 for example, using a special computer 35 , the z. B. during configuration via a data line to the control unit 32 connected is. Of course, there is also the possibility that the control unit 32 yourself as a computer for the creation of the desired configuration and the machine program form.
Entsprechend dem in der 3 wiedergegebenen Schema wird ausgehend von dem herzustellenden Produkt 36 zunächst unter Berücksichtigung der in einer Typenverwaltung 37 vorhandenen Funktionselemente, unter Festlegung der zeitlichen Abfolge der für die Herstellung des Produktes 36 notwendigen Arbeitsgänge (Block 38) sowie unter Festlegung der Positionen der einzelnen Funktionseinheiten bzw. der von diesen gebildeten Arbeitsstationen an der Grundeinheit 2 (Block 39) eine Sollmaschinenkonfiguration (Block 40) erstellt. In der 3 sind die einzelnen Typen von Funktionseinheiten mit A1...An, B1 ..., Bn und C1 ... Cn bezeichnet, wobei die Funktionselemente A solcher einer ersten Gruppe mit einer vereinfachten Funktion und Steuerung und die Funktionselemente B und C solche einer zweiten Gruppe sind, die eine komplexere Funktion und Ansteuerung haben und damit ein komplexeres Steuerprogramm benötigen. Unter Berücksichtigung der Sollkonfiguration wird dann das Steuerprogramm für die Maschine erstellt (Block 41). Hierbei kann weitestgehend auf für die einzelnen Funktionselemente A1 ... An, B1 ... Bn und C1 ... Cn in der Konfigurations- und Programmiereinheit 35 abgelegte Teilprogramme zurückgegriffen werden, aus denen dann die Einheit 35 zumindest weitestgehend selbständig das Gesamt-Steuerprogramm erstellt.According to the in the 3 reproduced scheme is based on the product to be produced 36 initially taking into account the in a type management 37 existing functional elements, establishing the chronological order of the production of the product 36 necessary operations (block 38 ) and determining the positions of the individual functional units or the work stations formed by these on the base unit 2 (Block 39 ) a target machine configuration (block 40 ) created. In the 3 are the individual types of functional units with A 1 ... An , B 1 ..., B n and C 1 ... C n , where the functional elements A such a first group with a simplified function and control and the functional elements B and C are those of a second group that have a more complex function and drive and thus require a more complex control program. Taking into account the desired configuration, the control program for the machine is then created (block 41 ). In this case, as far as possible for the individual functional elements A 1 ... A n , B 1 ... B n and C 1 ... C n in the configuration and programming unit 35 stored subprograms are used, from which then the unit 35 at least largely autonomously created the overall control program.
Ist die Anzahl der Arbeitspositionen 3 an der Grundmaschine größer als die für die Herstellung des Produktes 36 benötigte Anzahl, so besteht die Möglichkeit, an ein und derselben Grundmaschine 2 eine weitere Prozeßlinie zur Herstellung des gleichen Produktes 36 oder aber eines anderen Produktes 36 durch Konfiguration der in der ersten Prozeßlinie nicht benötigten Arbeitspositionen einzurichten, wobei dann aus den einzelnen Sollkonfigurationen das Gesamtsteuerprogramm der Maschine 1 erstellt wird.Is the number of working positions 3 on the basic machine larger than that for the production of the product 36 required number, so there is the possibility of one and the same basic machine 2 another process line for the production of the same product 36 or another product 36 set up by configuring the work items not required in the first process line, then from the individual target configurations, the overall control program of the machine 1 is created.
Die verschiedenen Typen A, B und C für die Funktionseinheiten, die zugehörigen Programme usw. sind als Datenbank in der Konfiguration- und Programmiereinheit abgelegt.The various types A, B and C for the functional units, the associated programs, etc. are stored as a database in the configuration and programming unit.
Aufgrund der Sollkonfiguration erfolgt dann der Aufbau der einzelnen Arbeitsstationen 4 aus den bei der Sollkonfiguration festgelegten Funktionselementen A, B bzw. C an den einzelnen, ebenfalls bei der Sollkonfiguration festgelegten Arbeitspositionen 3 der Grundmaschine 2. Diese Ist-Konfiguration (Block 42) wird dann nach ihrer Fertigstellung mit der Sollkonfiguration verglichen (Block 43). Dieser Vergleich wird von der Konfigurations- und Programmiereinheit 35 selbsttätig durchgeführt und ist dadurch möglich, daß dieser mit der Steuereinheit 32 verbundenen Konfigurations- und Programmiereinheit 35 über die Geräteidentifikationen IG und die zugehörigen Ortsidentifikationen IP genaue Informationen über die Ist-Konfiguration vorliegen, d. h. insbesondere auch darüber, welche Arbeitspositionen 3 tatsächlich mit Funktionselementen besetzt sind und welches Funktionselement sich jeweils an welcher Arbeitsposition befindet.Due to the desired configuration then the structure of the individual workstations takes place 4 from the functional elements A, B or C defined in the desired configuration to the individual working positions likewise defined in the desired configuration 3 the basic machine 2 , This actual configuration (block 42 ) is then compared after its completion with the desired configuration (block 43 ). This comparison is made by the configuration and programming unit 35 carried out automatically and is thereby possible that this with the control unit 32 connected configuration and programming unit 35 Exact information about the actual configuration is available via the device identifications IG and the associated location identifications IP, that is to say in particular also as to which work positions 3 actually occupied with functional elements and which functional element is in each working position.
Ergibt die Prüfung eine Übereinstimmung der Ist-Konfiguration mit der Sollkonfiguration, so wird dies bestätigt und beispielsweise wird das Steuerprogramm 41 für einen Probelauf der Maschine freigegeben (Block 44). Wird keine Übereinstimmung zwischen der Sollkonfiguration und der Ist-Konfiguration festgestellt, so wird dies angezeigt und zur Überprüfung der Ist- und/oder Sollkonfiguration aufgefordert (Block 45).If the check results in a match of the actual configuration with the target configuration, this is confirmed and, for example, the control program 41 released for a trial run of the machine (block 44 ). If no agreement is found between the target configuration and the actual configuration, this is displayed and prompted to check the actual and / or target configuration (block 45 ).
Die Funktionseinheiten sind beispielsweise Transfer- oder Umsetzelemente mit pick-and-place-Funktion oder einfache Meßsonden oder Überwachungssensoren usw. Die Funktionselemente B und C sind beispielsweise komplexere Zuführungen von Bauteilen, wie z. B. von Federn, Verbindungselementen, Kontakten, Gehäuseteilen usw. oder aber Funktionselemente zum Durchführen von speziellen Ver- oder Bearbeitungsschritten, Meßeinrichtungen usw.The functional units are for example transfer or conversion elements with pick-and-place function or simple measuring probes or monitoring sensors, etc. The functional elements B and C are, for example, more complex feeds of components, such. From feathers, Connecting elements, contacts, housing parts, etc. or functional elements for performing special processing or processing steps, measuring devices, etc.
In der 4 ist die Verbindung der Grundmaschine mit den Funktionseinheiten der Gruppe A dargestellt, und zwar hinsichtlich der Signal und Energieversorgung, wobei der einfacheren Darstellung wegen nur eine der Funktionseinheiten A gezeigt ist.In the 4 the connection of the basic machine with the functional units of group A is shown, with regard to the signal and power supply, wherein for the sake of simplicity, only one of the functional units A is shown.
Die Funktionseinheiten der Gruppe A sind bei der dargestellten Ausführungsform insbesondere solche, die an den beweglichen Werkzeugträgern 6 der Grundmaschine 2 vorgesehen sind. Die Funktionselemente der Gruppe B und C sind insbesondere solche, die am Tisch 8 der Grundeinheit 2 und um das umlaufende Tischelement 11 verteilt angeordnet sind. Die einzelnen Arbeitsstationen sind dann zumindest zum Teil jeweils von wenigstens einem Funktionselement der Gruppe A und einem Funktionselement der Gruppe B bzw. C gebildet.The functional units of the group A are in the illustrated embodiment, in particular, those on the moving tool carriers 6 the basic machine 2 are provided. The functional elements of group B and C are in particular those that are at the table 8th the basic unit 2 and around the revolving table element 11 are arranged distributed. The individual workstations are then at least partially formed in each case by at least one functional element of the group A and a functional element of the group B or C.
Wie vorstehend bereits ausgeführt wurde, erfolgt die Datenübertragung und Ansteuerung der einzelnen Funktionselemente über den Datenbus 33, der in der 4 nochmals angegeben ist. Für sämtliche Funktionselemente A oder aber für jeweils eine bestimmte Anzahl solcher Funktionselemente sind an der Grundmaschine beispielsweise zu einem Block zusammengefaßt die Steuerelemente 46 für die Ansteuerung der Betätigungselemente 47 dieser Funktionseinheiten A vorgesehen. Bei der in der 4 wiedergegebenen Ausführung sind die Steuerelemente Ventile und die Betätigungselemente 47 über diese Ventile betätigte Pneumatikzylinder. Für die Steuerelemente 46 ist an der Grundmaschine 2 weiterhin ein Busknoten 48 vorgesehen, der in Abhängigkeit von dem über den Bus 33 übertragenen Befehlen die Steuereinrichtung 46 zum Betätigen des jeweiligen Betätigungselementes 47 steuert.As already stated above, the data transmission and control of the individual functional elements takes place via the data bus 33 , the Indian 4 is indicated again. For all functional elements A or for a certain number of such functional elements, the control elements are combined to form a block on the basic machine, for example 46 for the control of the actuators 47 these functional units A provided. When in the 4 reproduced embodiment, the controls are valves and the actuators 47 operated by these valves pneumatic cylinder. For the controls 46 is at the basic machine 2 furthermore a bus node 48 provided, depending on the over the bus 33 commands transmitted to the controller 46 for actuating the respective actuating element 47 controls.
Analog zur Ansteuerung der Betätigungselemente 47 ist für sämtliche Funktionseinheiten A oder aber für jeweils eine Gruppe von Funktionseinheiten ein gemeinsamer Busknoten 49 vorgesehen, der mit wenigstens einer ebenfalls an der Grundmaschine 2 vorgesehenen Eingangs- und Ausgangselektronik oder -Einheit 50 verbunden ist, an der die Sensoren 51 jeder Funktionseinheit A angeschlossen sind. Die Einheit 50 besitzt für die Sensoren 51 sämtlicher Funktionseinheiten A Eingänge 50'. Weiterhin besitzt die Einheit 50 für jede Funktionseinheit A einen Eingang 50'', an dem dann ein Gleichspannungssignal anliegt, wenn an der entsprechenden Arbeitsposition 3 eine Funktionseinheit A angeschlossen bzw. „gesteckt” ist, d. h. eine die Gleichspannung führende Leitung 52 der Grundmaschine 2 über die in jeder Funktionseinheit A vorhandene Brücke 53 mit dem Anschluß 50'' verbunden ist.Analogous to the control of the actuators 47 is a common bus node for all functional units A or for each group of functional units 49 provided with at least one also at the base machine 2 provided input and output electronics or unit 50 connected to the sensors 51 each functional unit A are connected. The unit 50 owns for the sensors 51 all functional units A inputs 50 ' , Furthermore, the unit has 50 for each functional unit A an input 50 '' , to which then a DC signal is applied when at the appropriate working position 3 a functional unit A is connected or "plugged", ie a DC voltage leading line 52 the basic machine 2 over the existing in each functional unit A bridge 53 with the connection 50 '' connected is.
Die Verbindung jeder Funktionseinheit A mit der Grundmaschine 2 erfolgt über einen an der Funktionseinheit A vorgesehenen Stecker und einen entsprechenden Gegenstecker, der an der Grundmaschine 2 an jeder Arbeitsposition 3 vorgesehen ist, wobei in dem Stecker der jeweiligen Funktionseinheit A beispielsweise auch die Brücke 53 vorgesehen ist. Der Stecker und Gegenstecker sind so ausgeführt, daß diese Steckerverbindung gemeinsam für die gesamte Signal- und Energieversorgung ist.The connection of each functional unit A to the basic machine 2 via a provided on the functional unit A connector and a corresponding mating connector on the base machine 2 at every work position 3 is provided, wherein in the plug of the respective functional unit A, for example, the bridge 53 is provided. The plug and mating connector are designed so that this plug connection is common to the entire signal and power supply.
Die 5 zeigt in ähnlicher Darstellung wie die 4 das Schema der Verbindung der Funktionseinheiten B und C mit der Grundmaschine 2, wobei der einfacheren Darstellung wegen auch hier wiederum nur die Verbindung einer solchen Funktionseinheit mit der Grundmaschine wiedergegeben ist.The 5 shows in a similar representation as the 4 the scheme of the connection of the functional units B and C with the basic machine 2 Because of the simpler representation, again only the connection of such a functional unit to the basic machine is reproduced here.
In der 5 ist wiederum mit 33 der Daten- und Steuerbus angedeutet. Weiterhin ist in der 5 mit 54 die an der Grundmaschine 2 vorgesehene Pneumatik-Versorgung bezeichnet, d. h. bei der dargestellten Ausführungsform eine Leitung für Zuluft und eine Leitung für Abluft. Mit 55 ist eine elektrische Niederspannungsversorgung bezeichnet, und zwar zur Versorgung von elektronischen Schaltkreisen usw. der jeweiligen Funktionseinheit B/C. Mit 56 ist weiterhin eine Netzspannungsversorgung an der Grundeinheit für Funktionseinheiten B bzw. C angegeben.In the 5 is in turn with 33 the data and control bus indicated. Furthermore, in the 5 With 54 the at the basic machine 2 designated pneumatic supply, ie in the illustrated embodiment, a line for supply air and a line for exhaust air. With 55 is a low-voltage electrical supply, namely for the supply of electronic circuits, etc. of the respective functional unit B / C. With 56 Furthermore, a mains voltage supply to the basic unit for functional units B and C is specified.
Wie die 5 zeigt, besitzt jede Funktionseinheit B/C ihre eigene Elektronik 57 sowie ihren eigenen Buskoppler 58, über den die Elektronik 57 mit dem Daten- und Steuerbus 33 zusammenwirkt. Die Elektronik 57 steuert die ebenfalls für jede Funktionseinheit P/C gesondert vorgesehenen Ventile 59 an, und zwar zum Betätigen der Betätigungselemente bzw. Zylinder 60. Die Ventile 59 sind über eine Blockversorgung 61 an die Pneumatik-Versorgung 54 angeschlossen.As the 5 shows, each functional unit B / C has its own electronics 57 as well as their own bus coupler 58 about which the electronics 57 with the data and control bus 33 interacts. The Electronic 57 controls the valves also provided separately for each functional unit P / C 59 on, for actuating the actuators or cylinders 60 , The valves 59 are about a block supply 61 to the pneumatic supply 54 connected.
Mit der Elektronik 57 sind weiterhin Sensoren 62 der jeweiligen Funktionseinheit B/C verbunden. Weiterhin weist die Elektronik 57 Eingänge 63 auf, an denen bei an der Grundmaschine 2 montierter Funktionseinheit B/C ein Signal anliegt, welches der Ortsidentifikation IP der jeweiligen Arbeitsposition 3 entspricht, an der die Funktionseinheit montiert ist. Das Signal an den Eingängen 63 wird von einer an der jeweiligen Arbeitsposition 3 vorgesehenen, beispielsweise von einer entsprechenden Verdrahtung gebildeten Ortscodiereinheit 64 erzeugt. Bei der dargestellten Ausführungsform weist die Funktionseinheit B/C noch ein Regelgerät 65 auf, welches beispielsweise gesteuert durch die Elektronik 57 nicht dargestellte elektrische Funktionselemente steuert. Weiterhin ist die Funktionseinheit B/C an einen Schutzkreis 56 (Schutzerde) der Grundmaschine 2 angeschlossen. Die gesamte Signal- und Energieverbindung zwischen der Grundeinheit und der Funktionseinheit B/C erfolgt über eine an der jeweiligen Funktionseinheit vorgesehenen gemeinsamen Stecker und einen an der jeweiligen Arbeitsposition vorgesehenen Gegenstecker, und zwar vorzugsweise derart, daß beim Positionieren der jeweiligen Funktionseinheit an einer Arbeitsposition zusätzlich zu dem mechanischen Ausrichten und Fixieren der Funktionseinheit auch die Verbindung zwischen dem Stecker und den Gegenstecker erfolgt. In der 6 ist ein derartiger Gegenstecker 67 dargestellt, der an jeder Arbeitsposition 3 vorgesehen ist. Die 7 zeigt den hierfür passenden Stecker, der an jedem Funktionselement B/C vorgesehen ist.With the electronics 57 are still sensors 62 the respective functional unit B / C connected. Furthermore, the electronics 57 inputs 63 on, at those at the base machine 2 mounted functional unit B / C is present, which the location identification IP of the respective working position 3 corresponds to where the functional unit is mounted. The signal at the inputs 63 is from one to the respective work position 3 provided, for example, formed by a corresponding wiring Ortscodiereinheit 64 generated. In the illustrated embodiment, the functional unit B / C still has a control device 65 on which, for example, controlled by the electronics 57 not shown electrical functional elements controls. Furthermore, the functional unit B / C to a protective circuit 56 (Protective earth) of the basic machine 2 connected. The entire signal and Energy connection between the base unit and the functional unit B / C via a provided on the respective functional unit common connector and provided at the respective working position mating connector, and preferably such that when positioning the respective functional unit at a working position in addition to the mechanical alignment and fixing the functional unit also the connection between the plug and the mating connector takes place. In the 6 is such a mating connector 67 shown at each working position 3 is provided. The 7 shows the matching plug, which is provided on each functional element B / C.
Über den Buskoppler 58 und die Elektronik 57 erfolgt in Abhängigkeit von den über den Bus 33 übermittelten Steuersignalen die Ansteuerung der Zylinder 60 sowie der Regelgeräte 56. Weiterhin erfolgt über den Buskoppler 58 auch die Übertragung der Signale der Sensoren 62. Die Elektronik 57 bildet aus der in dieser Elektronik abgelegten Geräteidentifikation IG, die den Typ der Funktionseinheit B/C definiert und auf dem von der Codiereinrichtung 64 abgeleiteten und am Eingang 63 anliegenden Ortsidentifikation IP eine Gesamtcodierung, die auf Anfrage ebenfalls über den Buskoppler 58 und den Daten- und Steuerbus 33 an die Steuereinheit 32 übertragen wird.Via the bus coupler 58 and the electronics 57 takes place depending on the over the bus 33 transmitted control signals the control of the cylinder 60 and the control devices 56 , Furthermore, via the bus coupler 58 also the transmission of the signals of the sensors 62 , The Electronic 57 forms from the device identification IG stored in this electronics, which defines the type of the functional unit B / C and that of the coding device 64 derived and at the entrance 63 adjacent location identification IP a total coding, which also on request via the bus coupler 58 and the data and control bus 33 to the control unit 32 is transmitted.
Wie die 5 weiterhin zeigt, ist der Steuer- und Datenbus durch die Buskoppler 58 der einzelnen Funktionseinheiten B/C durchgeschleift. Hierdurch ergibt sich eine besonders einfache Ausbildung dieses Busses, insbesondere auch in Form eines Lichtleiterbusses. An Arbeitspositionen 3, an denen keine Funktionseinheit B/C vorgesehen ist, wird eine Leereinheit positioniert, die dann im wesentlichen nur die Elektronik 57 mit den mit der Codiereinrichtung 64 zusammenwirkenden Eingängen und den Buskoppler 58 aufweist und entsprechende Identifikationen IP und IG liefert.As the 5 continues to show, is the control and data bus through the bus coupler 58 the individual functional units B / C looped through. This results in a particularly simple design of this bus, in particular in the form of a Lichtleiterbusses. At work positions 3 , where no functional unit B / C is provided, an emptying unit is positioned, which then essentially only the electronics 57 with the with the encoder 64 interacting inputs and the bus coupler 58 and provides corresponding identifications IP and IG.
Über den Stecker 68 und den Gegenstecker 67 erfolgt der Anschluß sämtlicher Leitungen für die Signal- und Energieübertragung. Die Stecker besitzen hierfür zwei Anschlüsse 69 und 70 für die Zuluft- und Abluft (Versorgung 54), wobei zumindest der Anschluß für die Zuluft an den an der Grundmaschine 2 vorgesehenen Gegenstecker so ausgebildet ist, daß er automatisch bei abgenommenen Stecker 68 verschlossen ist. Vorgesehen sind an dem Stecker 68 und Gegenstecker 67 weiterhin mehrere elektrische Kontakte 71 für die elektrischen Signalleitungen. Weiterhin sind am Stecker Zentrierstifte 72 vorgesehen, denen entsprechende Zentrieröffnungen 73 am Gegenstecker 67 zugeordnet sind.Over the plug 68 and the mating connector 67 the connection of all lines for the signal and energy transmission takes place. The plugs have two connections for this purpose 69 and 70 for the supply air and exhaust air (supply 54 ), wherein at least the connection for the supply air to the at the base machine 2 provided mating connector is designed so that it automatically with the plug removed 68 is closed. Provided are on the plug 68 and mating connectors 67 furthermore several electrical contacts 71 for the electrical signal lines. Furthermore, on the plug centering pins 72 provided, which corresponding centering openings 73 on the mating connector 67 assigned.
Die Erfindung wurde voranstehend an einem Ausführungsbeispiel beschrieben. Es versteht sich, daß zahlreiche Änderungen sowie Abwandlungen möglich sind, ohne daß dadurch der der Erfindung zugrundeliegende Erfindungsgedanke verlassen wird. So ist es beispielsweise möglich, daß die Sensoren 27 und/oder Aktoren 28 und/oder Ventile 29 usw. der Werkzeuge 26 zumindest teilweise auch an der zugehörigen Arbeitsstation 4 vorgesehen und/oder über Verbindungen mit dieser Arbeitsstation bzw. mit der dortigen Elektronik 25 verbunden sind, wobei die von der Elektronik 25 gelieferte Codierung dann beispielsweise zusätzlich noch eine Identifikation IW enthält, die das jeweilige, der Arbeitsstation 4 zugeordnete Werkzeug 26 angibt.The invention has been described above by means of an embodiment. It is understood that numerous changes and modifications are possible without thereby departing from the inventive idea underlying the invention. So it is possible, for example, that the sensors 27 and / or actuators 28 and / or valves 29 etc. of the tools 26 at least partially also at the associated workstation 4 provided and / or via connections with this workstation or with the local electronics 25 connected by the electronics 25 supplied coding then, for example, additionally contains an identification IW containing the respective, the workstation 4 associated tool 26 indicates.
So ist es weiterhin auch möglich, die Elektronik 30 der jeweiligen Hubeinrichtung 5 zuzuordnen, wobei die von dieser Elektronik 30 dann abgegebene Codierung sich entsprechend dem an der Hubeinrichtung 5 vorgesehenen Werkzeug 26 ändert.So it is still possible, the electronics 30 the respective lifting device 5 to assign, by the electronics 30 then issued coding according to the at the lifting device 5 provided tool 26 changes.
BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS
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11
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Fertigungsautomatmanufacturing Machine
-
22
-
Grundeinheitbasic unit
-
33
-
Arbeitspositionworking position
-
44
-
Arbeitsstationworkstation
-
55
-
Hubeinrichtunglifting device
-
66
-
Werkzeugträgertool carrier
-
77
-
Maschinengestellmachine frame
-
7', 7''7 ', 7' '
-
MaschinengestellabschnittMachine frame section
-
88th
-
Tischtable
-
99
-
Säulepillar
-
1010
-
Hohlwellehollow shaft
-
1111
-
Tischelementtable element
-
11'11 '
-
Umfangsbereichperipheral region
-
1212
-
Antriebdrive
-
1313
-
Motorengine
-
1414
-
Tischelementtable element
-
1515
-
Aufnahmeadmission
-
16, 1716, 17
-
Hubstangelifting rod
-
18, 1918, 19
-
Steuerscheibecontrol disc
-
20, 2120, 21
-
Hebeleinrichtunglever means
-
2222
-
Sensorsensor
-
2323
-
Aktoractuator
-
2424
-
Steuerventilcontrol valve
-
2525
-
Elektronikelectronics
-
2626
-
WerkzeugTool
-
2727
-
Sensorsensor
-
2828
-
Aktoractuator
-
2929
-
Steuerventilcontrol valve
-
3030
-
Elektronikelectronics
-
3232
-
zentrale Steuereinheitcentral control unit
-
3333
-
Datenübertragung bzw. Daten- und SteuerbusData transmission or data and control bus
-
3434
-
Unterprogrammsubroutine
-
3535
-
Konfigurationseinheitconfiguration unit
-
36–4536-45
-
Blockblock
-
4646
-
Steuerelementcontrol
-
4747
-
Betätigungselementactuator
-
48, 4948, 49
-
Busknotenbus node
-
5050
-
Elektronikelectronics
-
50', 50''50 ', 50' '
-
Eingängeinputs
-
5151
-
Sensorsensor
-
5252
-
Leitungmanagement
-
5454
-
Versorgungcare
-
55, 5655, 56
-
Leitungmanagement
-
5757
-
Elektronikelectronics
-
5858
-
BuskopplerBus Coupler
-
5959
-
Ventilevalves
-
6060
-
Zylindercylinder
-
6161
-
Blockversorgungblock supply
-
6262
-
Sensorensensors
-
6363
-
Leitungencables
-
6464
-
Codierelementcoding
-
6565
-
Regelgerätregulator
-
6666
-
Schutzkreisprotection circuit
-
6767
-
Mehrfach-GegensteckerMultiple mating connector
-
6868
-
WehrfachsteckerWehr-plug
-
69, 7069, 70
-
Anschlüsse für Zu- und AbluftConnections for supply and exhaust air
-
7171
-
elektrische Kontakteelectrical contacts
-
7272
-
ZentrierstiftCentering
-
7373
-
Zentrieröffnungcentering
