DE202008013085U1

DE202008013085U1 - Werkzeughandhabungsvorrichtung

Info

Publication number: DE202008013085U1
Application number: DE202008013085U
Authority: DE
Original assignee: Weidmueller Interface GmbH and Co KG
Current assignee: Weidmueller Interface GmbH and Co KG
Priority date: 2008-10-01
Filing date: 2008-10-01
Publication date: 2010-02-25
Anticipated expiration: 2018-10-02

Abstract

Werkzeughandhabungsvorrichtung (1), aufweisend eine die Vorrichtung steuernden Steuerungseinrichtung (3), eine Werkzeugaufnahme (2) zur Auswahl, Aufnahme und Handhabung eines Werkzeugs (B) aus einer Vielzahl von Werkzeugen (A, B, C, D, E), wobei die Steuerungseinrichtung (3) die Werkzeughandhabungsvorrichtung (1) derart ansteuert, dass abhängig von einer vorbestimmbaren Festlegung die Werkzeugaufnahme (2) ein vorbestimmbares Werkzeug (B) auswählt, aufnimmt und handhabt, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung (1) eine Kennzeichnungseinrichtung (5) mit einem Schaltmittel (5) aufweist, mittels dem jedem Werkzeug (A, B, C, D, E) eine dieses Werkzeug kennzeichnende Kennzeichnung zuordenbar ist, wobei die Kennzeichnung von der Steuerungseinrichtung (3) über eine Schnittstelle (6) auslesbar ist.

Description

Die Erfindung betrifft eine Werkzeughandhabungsvorrichtung nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
Gattungsgemäße Werkzeughandhabungsvorrichtungen sind in großer Anzahl und in den unterschiedlichsten Ausführungsformen aus der industriellen Fertigung bekannt und werden umgangssprachlich u. a. als ”Roboter” bezeichnet. Sie erfüllen in der industriellen Fertigung eine Vielzahl von Aufgaben. Hierzu werden von der Vorrichtung aus einer Vielzahl von unterschiedlichen Werkzeugen, wie beispielsweise Greif-, Bohr-, oder Fräswerkzeuge, entsprechend einer vorbestimmten Festlegung – beispielsweise eines Ablaufplans einer Steuereinrichtung – einzelne Werkzeuge ausgewählt, aufgenommen und gehandhabt, um mittels dieser Werkzeuge unterschiedliche Arbeitschritte durchzuführen. Dies ist dem Fachmann an sich bekannt und bedarf im Rahmen der vorliegenden Beschreibung keiner weiteren Erläuterung.
Nachteilig an den bekannten Vorrichtungen ist, dass diese nur unzureichend gegen den Fall geschützt sind, in welchem ein falsches Werkzeug aufgenommen wird und in der Folge versucht wird, mit diesem aufgenommenen und für einen für bestimmten Arbeitsschritt nicht geeigneten Werkzeug diesen Arbeitsschritt auszuführen. Hierbei kann es zu erheblichen Beschädigungen an der Vorrichtung mit den bekannten Folgeerscheinungen, wie beispielsweise Produktionsausfall und/oder Zeitverzögerungen, kommen.
Ausgehend hiervon stellt sich die Erfindung die Aufgabe, die geschilderten Nachteile zu beheben.
Die Erfindung löst diese Aufgabe durch den Gegenstand des Anspruchs 1.
Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen gegeben.
Anspruch 1 schafft eine Werkzeughandhabungsvorrichtung, aufweisend eine die Vorrichtung steuernden Steuerungseinrichtung, eine Werkzeugaufnahme zur Auswahl, Aufnahme und Handhabung eines Werkzeugs aus einer Vielzahl von Werkzeugen, wobei die Steuerungseinrichtung die Werkzeughandhabungsvorrichtung derart ansteuert, dass abhängig von einer vorbestimmbaren Festlegung die Werkzeugaufnahme ein vorbestimmbares Werkzeug auswählt, aufnimmt und handhabt, und wobei die Vorrichtung eine Kennzeichnungseinrichtung mit einem Schaltmittel aufweist, mittels dem jedem Werkzeug eine dieses Werkzeug kennzeichnende Kennzeichnung zuordenbar ist, wobei die Kennzeichnung von der Steuerungseinrichtung über eine Schnittstelle auslesbar ist.
Durch die mittels der Erfindung geschaffene Kennzeichnung eines Werkzeuges kann ein von der Werkzeughandhabungsvorrichtung aufgenommenes Werkzeug anhand der Kennzeichnung darauf hin überprüft werden, ob es sich bei dem jeweilig aufgenommenen Werkzeug um das für einen betreffenden Arbeitsschritt vorgesehene Werkzeug handelt. Auf diese Weise wird die Sicherheit der in Rede stehenden Vorrichtung erhöht.
Besonders bevorzugt ist das Schaltmittel als Verteiler, insbesondere als passiver Verteiler zum Anschluss an die übergeordnete Steuerungseinrichtung ausgebildet, wobei der Verteiler den DIP-Schalter und weitere Anschlüsse zur übergeordneten Steuerungseinrichtung sowie für Aktoren und/oder Sensoren und dgl. aufweist.
Nachfolgend wird die Erfindung unter Bezug auf die Zeichnungen näher beschrieben.
Es zeigen:
1 eine schematische Darstellung einer Werkzeughandhabungsvorrichtung, und
2 einen Teil eines schematischen, elektrischen Schaltbilds einer Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Kennzeichnungseinrichtung.
1 zeigt eine schematische Darstellung einer Werkzeughandhabungsvorrichtung 1. Diese weist eine Werkzeugaufnahme 2, eine Steuerungseinrichtung 3 sowie weitere aus Gründen der Übersichtlichkeit nicht weiter bezeichnete Teile auf. Die grundsätzliche Funktion und Arbeitsweise einer derartigen, roboterartigen Werkzeughandhabungsvorrichtung 1 ist dem Fachmann hinlänglich bekannt und bedarf daher keiner weiteren Erläuterung.
Zur Durchführung einer Reihe von Arbeitsschritten, entsprechend einer vorbestimmten Festlegung, beispielsweise eines in der Steuereinrichtung 3 abgelegtes Ablaufprogramms, steuert die Steuerungseinrichtung 3 die Werkzeughandhabungsvorrichtung 1 derart an, das diese mittels der Werkzeugaufnahme 2 für jeden Arbeitsschritt ein in der Festlegung festgelegtes Werkzeug aus einer Vielzahl von Werkzeugen A, B, C, D, E auswählt, aufnimmt und entsprechend handhabt. Beispielhaft ist in 1 das Werkzeug B ausgewählt und von der Werkzeugaufnahme 2 aufgenommen. Unter ”aufgenommen” wird hierbei verstanden, dass das entsprechende Werkzeug (beispielsweise u. a. ein Bohr-, Fräs- oder Greifwerkzeug) derart an der Werkzeugaufnahme 2 gehalten ist, wie dies für eine ordnungsgemäße Funktion erforderlich ist.
Erfindungsgemäß weist die Werkzeughandhabungsvorrichtung 1 eine Kennzeichnungseinrichtung 4 auf. Diese wird mittels des in 2. gezeigten elektrischen Schaltbildes im Folgenden erläutert.
Die Kennzeichnungseinrichtung 4 weist ein Schaltmittel 5, beispielsweise einen sog. DIP-Schalter – mit hier acht Schaltkontakten – auf. Die Anschlüsse des Schaltmittels 5 sind hier mittels elektrischer Leitungen auf die weiblichen Teile – Buchsen – einer hier als elektrische Steckverbindung ausgeführten Schnittstelle 6 geführt. Diese Schnittstelle kann als passiver Verteiler ausgebildet sein. Die männlichen Teile – Stecker – der Steckverbindung sind ebenfalls mittels elektrischer Leitungen 7, 8 mit der Steuereinrichtung 3 verbunden (die Verbindung ist nicht dargestellt).
Das Schaltmittel 5 und die weiblichen Teile der Steckverbindung 6 sind auf jedem Werkzeug A, B, C, D, E angeordnet. Die männlichen Teile der Steckverbindung 6.
Hierbei erfolgt die Anordnung derart, dass ein funktionsfähiger elektrischer Kontakt zwischen den Teilen der Steckverbindung dann zustande kommt, wenn das entsprechende Werkzeug von der Werkzeugaufnahme 2 aufgenommen und gehalten ist.
Über die elektrische Leitung 8 wird die Kennzeichnungseinrichtung mit einem positiven elektrischen Potential, beispielsweise 24 V beaufschlagt (wie gezeigt werden die einzelnen Schalter rechtsseitig mit einem Potential beaufschlagt). Abhängig von der Schaltstellung der einzelnen Schalter der Schalteinrichtung 5 ergibt sich dann an den entsprechenden Kontakten der Steckverbindung ein binäres elektrisches Signalbild, welches über die entsprechenden Leitungen 7 von der Steuereinrichtung 3 ausgelesen und verarbeitet werden kann.
Sind also beispielsweise alle Schalter der Schalteinrichtung 5 (wie in 2 dargestellt) so liegt an allen entsprechenden Ausgängen ein ”0” Potential an. Sind hingegen alle Schalter der Schalteinrichtung 5 geschlossen so liegt an allen entsprechenden Ausgängen ein ”1” Potential an. In der gezeigten Ausführungsform lassen somit 256 verschiedene binäre ”Muster” einstellen. Entsprechend lassen sich mit der beispielhaft dargestellten Ausführungsform 256 Kennzeichnungen einstellen.
Eine Kennzeichnung kann beispielsweise so aussehen: A = ”00001111”, B ”11110000”, C = ”00111100”, D = ”11000011”, E = ”00011000” usw. Selbstverständlich können bei der Kennzeichnung der einzelnen Werkzeuge A, B, C, D, E auch bekannte Codes, beispielsweise der BCD-Code, verwendet werden.
Nachdem ein Werkzeug A, B, C, D, E von der Werkzeughandhabungsvorrichtung 1 ausgewählt und mittels der Werkzeugaufnahme 2 aufgenommen ist, liest die Steuerungseinrichtung 3 über die entsprechenden Verbindungen die dem Werkzeug zugeordnete Kennzeichnung aus und vergleicht diese mit der in der Festlegung gespeicherten Kennzeichnung für das für einen entsprechenden Arbeitsschritt festgelegte Werkzeug. Sind diese beiden nicht identisch so wird die Werkzeughandhabungsvorrichtung 1 gestoppt und in einen sicheren Zustand gefahren. Über eine Störungsmeldung kann eine Benachrichtigung zuständiger Personen erfolgen.
Es ist weiterhin denkbar die Übermittlung von Werkzeugen kennzeichnende Kennzeichen, drahtlos, über eine sogenannte Luftschnittstelle, durchzuführen. Die Werkzeuge einer derart ausgestalteten Vorrichtung weisen hierzu Sendemittel zum Senden einer sie kennzeichnenden Kennzeichnung auf. Dementsprechend ist die Werkzeugaufnahme einer derartig ausgestalteten Vorrichtung mit Empfangsmitteln zum Empfang der von einem Werkzeug gesendeten Kennzeichnung und mit Mitteln zur Weiterleitung der empfangenen Kennzeichnung an die Steuerungseinheit ausgestattet. Die Übertragung der Kennzeichnung über die Luftschnittstelle kann mittels unterschiedlicher Wellenlängen stattfinden, u. a. beispielsweise über eine infrarotbasierte oder ein funkfrequenzbasierte Übertragung.
Denkbar ist weiterhin, dass die Kennzeichnung der Werkzeuge bereits bei der Herstellung in diese integriert ist, beispielsweise in Form von festgelegten elektrischen Verbindungen. Die Kennzeichnung ist dann durch den Anwender nicht mehr änderbar und sozusagen ”fest verdrahtet” ausgeführt.

Claims

Werkzeughandhabungsvorrichtung (1), aufweisend eine die Vorrichtung steuernden Steuerungseinrichtung (3), eine Werkzeugaufnahme (2) zur Auswahl, Aufnahme und Handhabung eines Werkzeugs (B) aus einer Vielzahl von Werkzeugen (A, B, C, D, E), wobei die Steuerungseinrichtung (3) die Werkzeughandhabungsvorrichtung (1) derart ansteuert, dass abhängig von einer vorbestimmbaren Festlegung die Werkzeugaufnahme (2) ein vorbestimmbares Werkzeug (B) auswählt, aufnimmt und handhabt, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung (1) eine Kennzeichnungseinrichtung (5) mit einem Schaltmittel (5) aufweist, mittels dem jedem Werkzeug (A, B, C, D, E) eine dieses Werkzeug kennzeichnende Kennzeichnung zuordenbar ist, wobei die Kennzeichnung von der Steuerungseinrichtung (3) über eine Schnittstelle (6) auslesbar ist.
Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Schaltmittel (5) einen DIP-Schalter aufweist.
Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Schaltmittel (5) fest verdrahtete, elektrische Verbindungen aufweist.
Vorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Schnittstelle (6) eine elektrische Steckverbindung aufweist.
Vorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Schnittstelle (6) eine Luftschnittstelle aufweist.
Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Schaltmittel als Verteiler ausgestaltet ist.
Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Schaltmittel als passiver Verteiler ausgestaltet ist.