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Die vorliegende Erfindung betrifft den Bereich Formenwechsel, insbesondere ein intelligentes automatisches Formenwechselsystem.
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Seit der industriellen Revolution des 18. Jahrhunderts sind die menschlichen Produktionstätigkeiten nicht mehr auf die herkömmlichen menschlichen oder tierischen Arbeitskräfte angewiesen. Stattdessen wurden große Fabriken errichtet und zahlreiche Maschinen zum Einsatz gebracht.
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Obwohl die jetzigen modernen industriellen Produktionsprozesse überwiegend auf zahlreichen Maschinen anstatt menschlicher oder tierischer Leistungsfähigkeit beruhen, werden zum Transport von Materialien und Formen meistens immer noch menschliche Handhabungskräfte benötigt. Dies hat zur Folge, dass die Produktionsleistung nicht ihr Optimum erreichen kann und sich die Personalkosten nicht herabsetzen lassen.
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Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein intelligentes automatisches Formenwechselsystem vorzuschlagen, mit dem die Nachteile des Stands der Technik überwunden werden können.
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Gemäß der vorliegenden Erfindung wird die Aufgabe durch ein intelligentes automatisches Formenwechselsystem gelöst, das eine Formenlagereinheit, eine Formenmontage- oder -demontageeinheit, eine Formenzwischenspeichereinheit, eine Pick-and-Place-Einheit für zwischengespeicherte Formen, mehrere Bearbeitungsmaschinen, mehrere Formenvorbereitungseinheiten, eine Pick-and-Place-Einheit für Ersatzformen und eine zentrale Steuereinheit umfasst. In der Formenlagereinheit sind mehrere Reserveformen gelagert. Die Formenmontage- oder - demontageeinheit ist in der Nähe der Formenlagereinheit angeordnet. Die Formenzwischenspeichereinheit befindet sich in der Nähe der Formenmontage- oder - demontageeinheit. Die Pick-and-Place-Einheit für zwischengespeicherte Formen ist oberhalb der Formenzwischenspeichereinheit beweglich angeordnet. Die mehreren Bearbeitungsmaschinen befinden sich in der Nähe der Formenzwischenspeichereinheit, wobei in jeder der Bearbeitungsmaschinen eine ursprüngliche Bearbeitungsform enthalten ist. Die mehreren Formenvorbereitungseinheiten sind jeweils auf einer Seite einer der Bearbeitungsmaschinen angeordnet. Die Pick-and-Place-Einheit für Ersatzformen ist oberhalb der Bearbeitungsmaschinen und der Formenvorbereitungseinheiten beweglich angeordnet. Die zentrale Steuereinheit ist elektrisch mit der Formenlagereinheit, der Formenmontage- oder -demontageeinheit, der Formenzwischenspeichereinheit, der Pick-and-Place-Einheit für zwischengespeicherte Formen, den mehreren Bearbeitungsmaschinen, den mehreren Formenvorbereitungseinheiten und der Pick-and-Place-Einheit für Ersatzformen verbunden. Dabei sind die Formenlagereinheit, die Formenmontage- oder - demontageeinheit, die Formenzwischenspeichereinheit, die Pick-and-Place-Einheit für zwischengespeicherte Formen, die mehreren Bearbeitungsmaschinen, die mehreren Formenvorbereitungseinheiten und die Pick-and-Place-Einheit für Ersatzformen auf einer und derselben Produktionslinie angeordnet.
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Die vorliegende Erfindung bietet zum einen den Vorteil, dass bei dem intelligenten automatischen Formenwechselsystem gemäß der vorliegenden Erfindung durch die Ausgestaltungen, dass in der Formenlagereinheit mehrere Reserveformen gelagert sind, dass die Formenmontage- oder -demontageeinheit in der Nähe der Formenlagereinheit angeordnet ist, dass sich die Formenzwischenspeichereinheit in der Nähe der Formenmontage- oder -demontageeinheit befindet, dass die Pick-and-Place-Einheit für zwischengespeicherte Formen oberhalb der Formenzwischenspeichereinheit beweglich angeordnet ist, dass sich die mehreren Bearbeitungsmaschinen in der Nähe der Formenzwischenspeichereinheit befinden, wobei in jeder der Bearbeitungsmaschinen eine ursprüngliche Bearbeitungsform enthalten ist, dass die mehreren Formenvorbereitungseinheiten jeweils auf einer Seite einer der Bearbeitungsmaschinen angeordnet sind, dass die Pick-and-Place-Einheit für Ersatzformen oberhalb der Bearbeitungsmaschinen und der Formenvorbereitungseinheiten beweglich angeordnet ist, dass die zentrale Steuereinheit elektrisch mit der Formenlagereinheit, der Formenmontage- oder - demontageeinheit, der Formenzwischenspeichereinheit, der Pick-and-Place-Einheit für zwischengespeicherte Formen, den mehreren Bearbeitungsmaschinen, den mehreren Formenvorbereitungseinheiten und der Pick-and-Place-Einheit für Ersatzformen verbunden ist, und dass die Formenlagereinheit, die Formenmontage- oder - demontageeinheit, die Formenzwischenspeichereinheit, die Pick-and-Place-Einheit für zwischengespeicherte Formen, die mehreren Bearbeitungsmaschinen, die mehreren Formenvorbereitungseinheiten und die Pick-and-Place-Einheit für Ersatzformen auf einer und derselben Produktionslinie angeordnet sind, die Formenwechseleffizienz erhöht und der Zeitaufwand verringert werden kann.
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Zum besseren Verständnis der Merkmale und der technischen Ausgestaltungen der vorliegenden Erfindung wird dieses nachfolgend anhand der beiliegenden Abbildungen näher beschrieben. Die beigefügten Zeichnungen stellen keine Einschränkung der vorliegenden Erfindung dar, sondern dienen lediglich der Erläuterung der vorliegenden Erfindung.
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Es zeigen
- 1 ein schematisches Ablaufdiagramm eines intelligenten automatischen Formenwechselverfahrens gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung,
- 2 ein Funktionsblockschaltbild eines intelligenten automatischen Formenwechselsystems gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung,
- 3 eine erste schematische Ansicht zur Darstellung der Durchführung des Schritts S100 des intelligenten automatischen Formenwechselverfahrens gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung,
- 4 eine zweite schematische Ansicht zur Darstellung der Durchführung des Schritts S100 des intelligenten automatischen Formenwechselverfahrens gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung,
- 5 eine erste schematische Ansicht zur Darstellung der Durchführung des Schritts S102 des intelligenten automatischen Formenwechselverfahrens gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung,
- 6 eine zweite schematische Ansicht zur Darstellung der Durchführung des Schritts S102 des intelligenten automatischen Formenwechselverfahrens gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung,
- 7 eine dritte schematische Ansicht zur Darstellung der Durchführung des Schritts S102 des intelligenten automatischen Formenwechselverfahrens gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung,
- 8 eine erste schematische Ansicht zur Darstellung der Durchführung des Schritts S104 des intelligenten automatischen Formenwechselverfahrens gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung,
- 9 eine zweite schematische Ansicht zur Darstellung der Durchführung des Schritts S104 des intelligenten automatischen Formenwechselverfahrens gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung,
- 10 eine schematische Darstellung des Schritts S106 des intelligenten automatischen Formenwechselverfahrens gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung,
- 11 den schematischen Aufbau einer Bearbeitungsmaschine und einer Formenvorbereitungseinheit gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung,
- 12 eine schematische Darstellung der Formenvorbereitungseinheit gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung während ihrer Verwendung,
- 13 den schematischen Aufbau eines intelligenten automatischen Formenwechselsystems gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung und
- 14 ein Funktionsblockschaltbild des intelligenten automatischen Formenwechselsystems gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung.
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Im Folgenden werden anhand spezifischer konkreter Ausführungsbeispiele die Ausführungsformen eines intelligenten automatischen Formenwechselsystems und eines zugehörigen Verfahrens gemäß der vorliegenden Erfindung beschrieben. Den Fachleuten auf diesem Gebiet wird klar sein, dass aus den Offenbarungen in der vorliegenden Beschreibung Vorteile und technische Wirkungen der vorliegenden Erfindung ableitbar sind. Die vorliegende Erfindung kann in anderen konkreten Ausführungsbeispielen ausgeführt werden oder zur Anwendung kommen, wobei an den in der vorliegenden Beschreibung offenbarten Einzelheiten je nach Bedarf und Anwendungsfall verschiedene Modifikationen bzw. Abänderungen vorgenommen werden können, ohne dabei die Grundideen der vorliegenden Erfindung zu verlassen. Zudem sei angemerkt, dass die einzelnen Bauteile der vorliegenden Erfindung nicht in ihrer tatsächlichen Größe, sondern nur schematisch dargestellt sind. Die nachstehenden Ausführungsformen dienen der näheren Erläuterung der Ausgestaltungen der vorliegenden Erfindung und schränken keineswegs den Schutzumfang der vorliegenden Erfindung ein.
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Es versteht sich, dass die zur Beschreibung verschiedener Elemente ggf. verwendeten Begriffe „erste“, „zweite“, „dritte“ usw. nicht als einschränkend aufzufassen sind. Vielmehr dienen solche Begriffe vor allem dazu, ein Element von einem anderen zu unterscheiden. Des Weiteren kann der in der vorliegenden Beschreibung zum Einsatz kommende Begriff „oder“ ggf. einen oder mehrere der jeweils aufgeführten Gegenstände umfassen.
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[Erstes Ausführungsbeispiel]
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Wie in 1 bis 10 dargestellt ist, stellt das erste Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung ein intelligentes automatisches Formenwechselverfahren bereit, das Folgendes umfasst:
- Zunächst wird eine Reserveform M1 zu einer Formenzwischenspeichereinheit 3 transportiert (Schritt S100). Dabei kann die Reserveform M1, wie in 1, 3 und 4 erkennbar, beispielsweise zuerst auf einer Formenmontage- oder -demontageeinheit 2 platziert und dann manuell oder maschinell zu der Formenzwischenspeichereinheit 3 transportiert werden.
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Insbesondere umfasst die Formenzwischenspeichereinheit 3 mehrere Reserveform-Zwischenspeicherzonen 30 und eine vorbereitende Pick-and-Place-Zone 31, wobei die Reserveform M1 in der Reserveform-Zwischenspeicherzone 30 oder der vorbereitenden Pick-and-Place-Zone 31 platziert wird. Bei der Reserveform M1 kann es sich um eine Druckgussform handeln, was jedoch nicht als Einschränkung gilt. Aus 1, 3 und 4 wird ersichtlich, dass die Formenzwischenspeichereinheit 3 gemäß der vorliegenden Erfindung z.B. mehrere Reserveform-Zwischenspeicherzonen 30 und eine vorbereitende Pick-and-Place-Zone 31 umfasst, wobei sich die mehreren Reserveform-Zwischenspeicherzonen 30 in der Nähe der Formenmontage- oder -demontageeinheit 2 befinden, während die vorbereitende Pick-and-Place-Zone 31 entfernt von den mehreren Reserveform-Zwischenspeicherzonen 30 angeordnet ist. Hierbei kann es sich bei der Formenzwischenspeichereinheit 3 um eine Lagerplatz-Zwischenspeicherstrecke, wie etwa eine gewöhnliche Produktionslinie, handeln, was jedoch nicht als Einschränkung gilt. So lässt sich die Reserveform M1 nach Erreichen der Formenzwischenspeichereinheit 3 zunächst in einer der Reserveform-Zwischenspeicherzonen 30 platzieren und anschließend mittels einer Pick-and-Place-Einheit für zwischengespeicherte Formen 4 von einer der Reserveform-Zwischenspeicherzonen 30 zur vorbereitenden Pick-and-Place-Zone 31 transportieren. Dazu ist die Pick-and-Place-Einheit für zwischengespeicherte Formen 4 oberhalb der Formenzwischenspeichereinheit 3 beweglich angeordnet und kann als Lagerplatzstrecke-Laufkran ausgebildet sein, was jedoch nicht als Einschränkung gilt.
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Vor dem Transport der Reserveform M1 zur Formenzwischenspeichereinheit 3 kann ferner einer Formenlagereinheit 1 zumindest eine Reserveform M1 entnommen und zur Formenmontage- oder -demontageeinheit 2 transportiert werden. In der Formenlagereinheit 1 gemäß der vorliegenden Erfindung können, wie in 1, 3 und 4 gezeigt, beispielsweise mehrere Reserveformen M1 gelagert sein, wobei jede der Reserveformen M1 mindestens eine erste Reserveform M10 und eine zweite Reserveform M11, welche zusammenpassen und zusammengesetzt werden können, umfasst. Deshalb können in der Formenlagereinheit 1 Reserveformen M1 in zusammengesetztem Zustand oder auch erste Reserveformen M10 und zweite Reserveformen M11 in nicht zusammengesetztem Zustand gelagert sein. Hierbei kann es sich bei der Formenlagereinheit 1 um eine Formenaufbewahrungskammer oder einen Formenaufbewahrungstisch, bei der ersten Reserveform M10 um eine Positivform und bei der zweiten Reserveform M11 um eine Negativform handeln, was jedoch nicht als Einschränkung gilt. Daraufhin werden die erste Reserveform M10 und die zweite Reserveform M11 in nicht zusammengesetztem Zustand zur Formenmontage- oder -demontageeinheit 2 transportiert und auf der Formenmontage- oder -demontageeinheit 2 maschinell oder manuell zu einer Reserveform M1 zusammengesetzt. Dabei kann die Formenmontage- oder -demontageeinheit 2 ein automatisierter Maschinentisch oder ein gewöhnlicher Arbeitstisch, der die entsprechende Montage- oder Demontagearbeit durchführen kann, sein, was jedoch nicht als Einschränkung gilt.
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Wird die Reserveform M1 vorübergehend nicht benutzt, so wird die Reserveform M1 durch die Formenmontage- oder -demontageeinheit 2 in die erste Reserveform M10 und die zweite Reserveform M11 zerlegt, welche dann gesondert in der Formenlagereinheit 1 gelagert sind. Wenn die Reserveform M1 hingegen zum Einsatz bereit stehen soll, können die erste Reserveform M10 und die zweite Reserveform M11 mittels der Formenmontage- oder -demontageeinheit 2 zusammengesetzt und dann als Reserveform M1 in der Formenzwischenspeichereinheit 3 platziert werden.
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Anschließend wird die in der Formenzwischenspeichereinheit 3 platzierte Reserveform M1 mit Hilfe einer Pick-and-Place-Einheit für Ersatzformen 7 zu einer Formenvorbereitungseinheit transportiert (Schritt S102). Wie 1, 5 bis 7 zu entnehmen ist, kann die vorliegende Erfindung z.B. mehrere Bearbeitungsmaschinen 5a, 5b, 5c aufweisen, wobei auf einer Seite jeder der Bearbeitungsmaschinen 5a, 5b, 5c eine Formenvorbereitungseinheit 6a, 6b, 6c vorgesehen ist. Hierbei kann es sich bei der Bearbeitungsmaschine 5a, 5b, 5c um eine Druckgussmaschine und bei der Formenvorbereitungseinheit 6a, 6b, 6c um einen Ablagetisch handeln, was jedoch nicht als Einschränkung gilt. Somit lässt sich die bereits in der vorbereitenden Pick-and-Place-Zone 31 der Formenzwischenspeichereinheit 3 befindliche Reserveform M1 mittels der Pick-and-Place-Einheit für Ersatzformen 7 zu einer der Formenvorbereitungseinheiten 6a, 6b, 6c transportieren, um für den späteren Herstellungsprozess vorbereitet zu sein. Dazu ist die Pick-and-Place-Einheit für Ersatzformen 7 oberhalb der mehreren Bearbeitungsmaschinen 5a, 5b, 5c und der mehreren Formenvorbereitungseinheiten 6a, 6b, 6c beweglich angeordnet und kann als automatische Formenmodifikationsstrecke, z.B. Formenwechsel-Laufkran, ausgebildet sein. Dies soll aber nicht einschränkend verstanden werden. Darüber hinaus können die Formenlagereinheit 1, die Formenmontage- oder -demontageeinheit 2, die Formenzwischenspeichereinheit 3, die Pick-and-Place-Einheit für zwischengespeicherte Formen 4, die mehreren Bearbeitungsmaschinen 5a, 5b, 5c, die mehreren Formenvorbereitungseinheiten 6a, 6b, 6c und die Pick-and-Place-Einheit für Ersatzformen 7 auf einer und derselben Produktionslinie angeordnet sein.
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Überdies umfasst jede der Formenvorbereitungseinheiten 6a, 6b, 6c eine erste Formenvorbereitungszone 60 und eine zweite Formenvorbereitungszone 61, wobei die Reserveform M1 über die Pick-and-Place-Einheit für Ersatzformen 7 von der vorbereitenden Pick-and-Place-Zone 31 zur ersten Formenvorbereitungszone 60 der Formenvorbereitungseinheit 6a, 6b, 6c transportiert wird. Dabei können die erste Formenvorbereitungszone 60 der Formenvorbereitungseinheit 6a, 6b, 6c, wie in 5 bis 7 dargestellt, beispielsweise zur Aufnahme einer Ersatzform und die zweite Formenvorbereitungszone 61 der Formenvorbereitungseinheit 6a, 6b, 6c zur Aufnahme der jeweils ausgewechselten Form dienen. Die Pick-and-Place-Einheit für Ersatzformen 7 ist also dazu vorgesehen, die Reserveform M1 von der vorbereitenden Pick-and-Place-Zone 31 zur ersten Formenvorbereitungszone 60 einer der Formenvorbereitungseinheiten 6a, 6b, 6c zu transportieren.
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Im Anschluss daran wird mit Hilfe der Pick-and-Place-Einheit für Ersatzformen 7 eine in der Bearbeitungsmaschine 5a angeordnete ursprüngliche Bearbeitungsform M2 herausgenommen und in der Formenvorbereitungseinheit 6a platziert (Schritt S104). Wie 8 und 9 zeigen, ist in jeder der Bearbeitungsmaschinen 5a, 5b, 5c z.B. eine ursprüngliche Bearbeitungsform M2 enthalten. So kann die ursprüngliche Bearbeitungsform M2, nachdem die Reserveform M1 in der ersten Formenvorbereitungszone 60 platziert worden ist, mittels der Pick-and-Place-Einheit für Ersatzformen 7 aus der Bearbeitungsmaschine 5a herausgenommen und in der zweiten Formenvorbereitungszone 61 platziert werden.
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Unmittelbar danach wird die in der Formenvorbereitungseinheit angeordnete Reserveform M1 über die Pick-and-Place-Einheit für Ersatzformen 7 in der Bearbeitungsmaschine platziert (Schritt S106). Dabei nimmt die Pick-and-Place-Einheit für Ersatzformen 7 z.B. die ursprüngliche Bearbeitungsform M2 aus der Bearbeitungsmaschine 5a heraus und platziert die ursprüngliche Bearbeitungsform in der zweiten Formenvorbereitungszone 61, um dann die in der ersten Formenvorbereitungszone 60 angeordnete Reserveform M1 in der Bearbeitungsmaschine 5a zu platzieren, siehe hierzu 8 bis 10. Bei der ursprünglichen Bearbeitungsform M2 kann es sich um eine Druckgussform handeln, was jedoch nicht als Einschränkung gilt.
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Anschließend wird die in der Formenvorbereitungseinheit platzierte ursprüngliche Bearbeitungsform M2 über die Pick-and-Place-Einheit für Ersatzformen 7 zur Formenzwischenspeichereinheit 3 transportiert (Schritt S108). Wie sich aus 5, 6 und 10 ergibt, ist dabei beispielhaft vorgesehen, dass die in der zweiten Formenvorbereitungszone 61 platzierte ursprüngliche Bearbeitungsform M2 über die Pick-and-Place-Einheit für Ersatzformen 7 zur vorbereitenden Pick-and-Place-Zone 31 der Formenzwischenspeichereinheit 3 transportiert.
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Weiterhin lässt sich die ursprüngliche Bearbeitungsform M2, nachdem sie in der zweiten Formenvorbereitungszone 61 platziert worden ist, mittels der Pick-and-Place-Einheit für zwischengespeicherte Formen 4 zu einer der Reserveform-Zwischenspeicherzonen 30 transportieren, um dann auf einfache Weise zur Formenmontage- oder -demontageeinheit 2 zur Demontage transportiert werden zu können.
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Zusätzlich hierzu weist die vorliegende Erfindung, wie aus 2 bis 10 ersichtlich, eine zentrale Steuereinheit 8 auf, die mit der Formenlagereinheit 1, der Formenmontage- oder -demontageeinheit 2, der Formenzwischenspeichereinheit 3, der Pick-and-Place-Einheit für zwischengespeicherte Formen 4, den mehreren Bearbeitungsmaschinen 5a, 5b, 5c, den mehreren Formenvorbereitungseinheiten 6a, 6b, 6c und der Pick-and-Place-Einheit für Ersatzformen 7 elektrisch verbunden ist. Wie in 5 zu erkennen ist, kann es sich bei der zentralen Steuereinheit 8 beispielsweise um ein Steuergerät eines Endgeräts handeln, was jedoch nicht als Einschränkung gilt. Die zentrale Steuereinheit 8 ist in der Lage, in Abhängigkeit von dem jeweiligen Bedienungsvorgang zumindest eine der Einheiten Formenlagereinheit 1, Formenmontage- oder -demontageeinheit 2, Formenzwischenspeichereinheit 3, Pick-and-Place-Einheit für zwischengespeicherte Formen 4, mehrere Bearbeitungsmaschinen 5a, 5b, 5c, mehrere Formenvorbereitungseinheiten 6a, 6b, 6c und Pick-and-Place-Einheit für Ersatzformen 7 zu betätigen.
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Gemäß der vorliegenden Erfindung können die Formenlagereinheit 1, die Formenmontage- oder -demontageeinheit 2, die mehreren Reserveform-Zwischenspeicherzonen 30 und die vorbereitende Pick-and-Place-Zone 31 der Formenzwischenspeichereinheit 3, die Pick-and-Place-Einheit für zwischengespeicherte Formen 4, die mehreren Bearbeitungsmaschinen 5a, 5b, 5c, die ersten Formenvorbereitungszonen 60 und die zweiten Formenvorbereitungszonen 61 der mehreren Formenvorbereitungseinheiten 6a, 6b, 6c und die Pick-and-Place-Einheit für Ersatzformen 7 ferner jeweils mit einem Sensor (nicht dargestellt) versehen sein, wobei die mehreren Sensoren jeweils mit der zentralen Steuereinheit 8 in drahtloser oder drahtgebundener Kommunikationsverbindung stehen. Auf diese Weise kann die zentrale Steuereinheit 8 von jedem der Sensoren ein Signal empfangen und daraus den aktuellen Betriebszustand der jeweils zugeordneten Einheit in Echtzeit ermitteln, der dem Benutzer als Referenz für die Steuerarbeit zur Verfügung steht.
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Demgemäß stellt die vorliegende Erfindung weiter ein intelligentes automatisches Formenwechselsystem Z bereit, das eine Formenlagereinheit 1, eine Formenmontage- oder -demontageeinheit 2, eine Formenzwischenspeichereinheit 3, eine Pick-and-Place-Einheit für zwischengespeicherte Formen 4, mehrere Bearbeitungsmaschinen 5a, 5b, 5c, mehrere Formenvorbereitungseinheiten 6a, 6b, 6c, eine Pick-and-Place-Einheit für Ersatzformen 7 und eine zentrale Steuereinheit 8 umfasst. In der Formenlagereinheit 1 sind mehrere Reserveformen M1 gelagert. Die Formenmontage- oder - demontageeinheit 2 ist in der Nähe der Formenlagereinheit 1 angeordnet. Die Formenzwischenspeichereinheit 3 befindet sich in der Nähe der Formenmontage- oder -demontageeinheit 2. Die Pick-and-Place-Einheit für zwischengespeicherte Formen 4 ist oberhalb der Formenzwischenspeichereinheit 3 beweglich angeordnet. Die mehreren Bearbeitungsmaschinen 5a, 5b, 5c befinden sich in der Nähe der Formenzwischenspeichereinheit 3, wobei in jeder der Bearbeitungsmaschinen 5a, 5b, 5c eine ursprüngliche Bearbeitungsform M2 enthalten ist. Die mehreren Formenvorbereitungseinheiten 6a, 6b, 6c sind jeweils auf einer Seite einer der mehreren Bearbeitungsmaschinen 5a, 5b, 5c angeordnet. Die Pick-and-Place-Einheit für Ersatzformen 7 ist oberhalb der mehreren Bearbeitungsmaschinen 5a, 5b, 5c und der mehreren Formenvorbereitungseinheiten 6a, 6b, 6c beweglich angeordnet. Die zentrale Steuereinheit 8 ist elektrisch mit der Formenlagereinheit 1, der Formenmontage- oder -demontageeinheit 2, der Formenzwischenspeichereinheit 3, der Pick-and-Place-Einheit für zwischengespeicherte Formen 4, den mehreren Bearbeitungsmaschinen 5a, 5b, 5c, den mehreren Formenvorbereitungseinheiten 6a, 6b, 6c und der Pick-and-Place-Einheit für Ersatzformen 7 verbunden. Dabei sind die Formenlagereinheit 1, die Formenmontage- oder -demontageeinheit 2, die Formenzwischenspeichereinheit 3, die Pick-and-Place-Einheit für zwischengespeicherte Formen 4, die mehreren Bearbeitungsmaschinen 5a, 5b, 5c, die mehreren Formenvorbereitungseinheiten 6a, 6b, 6c und die Pick-and-Place-Einheit für Ersatzformen 7 auf einer und derselben Produktionslinie angeordnet.
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Wie weiter aus 11 und 12 hervorgeht, umfasst jede der Bearbeitungsmaschinen 5a, 5b, 5c gemäß der vorliegenden Erfindung ein Basismodul 50, ein Einspritzmodul 51, ein Formenbefestigungsmodul 52, ein Überprüfungsmodul 53 und ein Fördermodul 54. Hierbei ist das Einspritzmodul 51 auf dem Basismodul 50 vorgesehen. Das Formenbefestigungsmodul 52 ist auf dem Basismodul 50 angeordnet und mit dem Einspritzmodul 51 verbunden. Das Überprüfungsmodul 53 ist mit dem Formenbefestigungsmodul 52 verbunden. Das Fördermodul 54 befindet sich auf dem Basismodul 50 und ist in der Nähe des Formenbefestigungsmoduls 52 angeordnet. Nachdem die Reserveform M1 (oder auch die ursprüngliche Bearbeitungsform M2) mittels der Pick-and-Place-Einheit für Ersatzformen 7 zum Formenbefestigungsmodul 52 transportiert und lösbar an dem Formenbefestigungsmodul 52 befestigt worden ist, wird ein Formmaterial über eine Düse (nicht dargestellt) des Einspritzmoduls 51 durch das Formenbefestigungsmodul 52 hindurch in die Reserveform M1 eingespritzt. Im Anschluss daran wird die Reserveform M1 mit Hilfe des Formenbefestigungsmoduls 52 so geöffnet, dass das Fertigprodukt oder Halbzeug aus der Reserveform M1 auf das Fördermodul 54 fällt und dann durch das Fördermodul 54 abtransportiert wird. Im geöffneten Zustand der Reserveform M1 kann mit dem Überprüfungsmodul 53 überprüft werden, ob sich das in der Reserveform M1 aufgenommene Fertigprodukt oder Halbzeug von der Reserveform M1 abgelöst hat. Befindet sich das Fertigprodukt oder Halbzeug immer noch in der Reserveform M1, kann das Überprüfungsmodul 53 ein Warnsignal oder eine Warnmeldung (z.B. akustisch bzw. optisch) erzeugen, um die Bedienperson darauf hinzuweisen.
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Darüber hinaus ist jede der Formenvorbereitungseinheiten 6a, 6b, 6c neben der zugeordneten Bearbeitungsmaschine 5a, 5b, 5c angeordnet und kann als Arbeitstisch oder Arbeitsgestell ausgebildet sein. In 11 und 12 ist beispielhaft ein Arbeitsgestell dargestellt, was jedoch nicht als Einschränkung gilt. Jede der Formenvorbereitungseinheiten 6a, 6b, 6c weist eine erste Formenvorbereitungszone 60 und eine zweite Formenvorbereitungszone 61 zur Aufnahme der Reserveform M1 bzw. der ursprünglichen Bearbeitungsform M2 auf.
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Allerdings stellen die oben erwähnten Beispiele lediglich ein mögliches Ausführungsbeispiel dar und sollen die vorliegende Erfindung nicht einschränken.
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[Zweites Ausführungsbeispiel]
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Aus 13 und 14 ist zu ersehen, dass das zweite Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung ein intelligentes automatisches Formenwechselsystem Z vorschlägt, das eine Formenlagereinheit 1, eine Formenmontage- oder - demontageeinheit 2, eine Formenzwischenspeichereinheit 3, eine Pick-and-Place-Einheit für zwischengespeicherte Formen 4, mehrere Bearbeitungsmaschinen 5a, 5b, 5c, mehrere Formenvorbereitungseinheiten 6a, 6b, 6c, eine Pick-and-Place-Einheit für Ersatzformen 7, eine zentrale Steuereinheit 8 und eine Pick-and-Place-Einheit für gelagerte Formen 9 umfasst. Aus einem Vergleich von 13 und 14 zu 3 und 2 ergibt sich, dass der größte Unterschied zwischen dem zweiten und dem ersten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung darin besteht, dass das intelligente automatische Formenwechselsystem Z gemäß der vorliegenden Erfindung zusätzlich eine Pick-and-Place-Einheit für gelagerte Formen 9 umfasst, die oberhalb der Formenlagereinheit 1 und der Formenmontage- oder -demontageeinheit 2 beweglich angeordnet ist. Hierbei kann es sich bei der Pick-and-Place-Einheit für gelagerte Formen 9 um einen Formentransport-Laufkran handeln, was jedoch nicht als Einschränkung gilt.
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Wie in 13 und 14 gezeigt ist, werden die erste Reserveform M10 und die zweite Reserveform M11, nachdem sie durch die Formenmontage- oder -demontageeinheit 2 voneinander getrennt worden sind, z.B. über die Pick-and-Place-Einheit für gelagerte Formen 9 zur Formenlagereinheit 1 transportiert. Hingegen werden die erste Reserveform M10 und die zweite Reserveform M11, nachdem sie durch die Formenmontage- oder -demontageeinheit 2 zusammengesetzt worden sind, über die Pick-and-Place-Einheit für gelagerte Formen 9 zur Formenzwischenspeichereinheit 3 transportiert.
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Zudem lässt sich auch die in der Reserveform-Zwischenspeicherzone 30 platzierte ursprüngliche Bearbeitungsform M2, wie aus 13 und 14 ersichtlich, über die Pick-and-Place-Einheit für gelagerte Formen 9 zur Formenmontage- oder -demontageeinheit 2 transportieren, wobei die ursprüngliche Bearbeitungsform M2 durch die Formenmontage- oder -demontageeinheit 2 mindestens in eine erste Form M20 und eine zweite Form M21 zerlegt wird, welche ferner über die Pick-and-Place-Einheit für gelagerte Formen 9 zur Formenlagereinheit 1 transportiert werden können. Hierbei kann es sich bei der ersten Form M20 um eine Positivform und bei der zweiten Form M21 um eine Negativform handeln, was jedoch nicht als Einschränkung gilt.
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Allerdings stellen die oben erwähnten Beispiele lediglich ein mögliches Ausführungsbeispiel dar und sollen die vorliegende Erfindung nicht einschränken.
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[Vorteilhafte Wirkungen der Ausführungsbeispiele]
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Die vorliegende Erfindung bietet zum einen den Vorteil, dass bei dem intelligenten automatischen Formenwechselsystem gemäß der vorliegenden Erfindung durch die Ausgestaltungen, dass in der Formenlagereinheit 1 mehrere Reserveformen M1 gelagert sind, dass die Formenmontage- oder -demontageeinheit 2 in der Nähe der Formenlagereinheit 1 angeordnet ist, dass sich die Formenzwischenspeichereinheit 3 in der Nähe der Formenmontage- oder -demontageeinheit 2 befindet, dass die Pick-and-Place-Einheit für zwischengespeicherte Formen 4 oberhalb der Formenzwischenspeichereinheit 3 beweglich angeordnet ist, dass sich die mehreren Bearbeitungsmaschinen 5a, 5b, 5c in der Nähe der Formenzwischenspeichereinheit 3 befinden, wobei in jeder der Bearbeitungsmaschinen 5a, 5b, 5c eine ursprüngliche Bearbeitungsform M2 enthalten ist, dass die mehreren Formenvorbereitungseinheiten 6a, 6b, 6c jeweils auf einer Seite einer der mehreren Bearbeitungsmaschinen 5a, 5b, 5c angeordnet sind, dass die Pick-and-Place-Einheit für Ersatzformen 7 oberhalb der mehreren Bearbeitungsmaschinen 5a, 5b, 5c und der mehreren Formenvorbereitungseinheiten 6a, 6b, 6c beweglich angeordnet ist, dass die zentrale Steuereinheit 8 elektrisch mit der Formenlagereinheit 1, der Formenmontage- oder - demontageeinheit 2, der Formenzwischenspeichereinheit 3, der Pick-and-Place-Einheit für zwischengespeicherte Formen 4, den mehreren Bearbeitungsmaschinen 5a, 5b, 5c, den mehreren Formenvorbereitungseinheiten 6a, 6b, 6c und der Pick-and-Place-Einheit für Ersatzformen 7 verbunden ist, und dass die Formenlagereinheit 1, die Formenmontage- oder -demontageeinheit 2, die Formenzwischenspeichereinheit 3, die Pick-and-Place-Einheit für zwischengespeicherte Formen 4, die mehreren Bearbeitungsmaschinen 5a, 5b, 5c, die mehreren Formenvorbereitungseinheiten 6a, 6b, 6c und die Pick-and-Place-Einheit für Ersatzformen 7 auf einer und derselben Produktionslinie angeordnet sind, die Transportleistung erhöht und der Zeitaufwand verringert werden kann.
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Die vorliegende Erfindung bietet zum anderen den Vorteil, dass bei dem intelligenten automatischen Formenwechselverfahren gemäß dem vorliegenden Gebrauchsmuster durch die Ausgestaltungen, dass eine Reserveform M1 zu einer Formenzwischenspeichereinheit 3 transportiert wird, dass die in der Formenzwischenspeichereinheit 3 platzierte Reserveform M1 mit Hilfe einer Pick-and-Place-Einheit für Ersatzformen 7 zu einer Formenvorbereitungseinheit transportiert wird, dass mit Hilfe der Pick-and-Place-Einheit für Ersatzformen 7 eine in der Bearbeitungsmaschine 5a, 5b, 5c angeordnete ursprüngliche Bearbeitungsform M2 herausgenommen und in der Formenvorbereitungseinheit platziert wird, dass die in der Formenvorbereitungseinheit angeordnete Reserveform M1 über die Pick-and-Place-Einheit für Ersatzformen 7 in der Bearbeitungsmaschine platziert wird, und dass die in der Formenvorbereitungseinheit 6a, 6b, 6c platzierte ursprüngliche Bearbeitungsform M2 über die Pick-and-Place-Einheit für Ersatzformen 7 zur Formenzwischenspeichereinheit 3 transportiert wird, die Formenwechseleffizienz erhöht und der Zeitaufwand reduziert werden kann.
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Des Weiteren wird bei dem intelligenten automatischen Formenwechselsystem und dem zugehörigen Verfahren gemäß der vorliegenden Erfindung durch die obenstehenden Ausgestaltungen eine Anordnung der Formenlagereinheit 1, der Formenmontage- oder -demontageeinheit 2, der Formenzwischenspeichereinheit 3, der Pick-and-Place-Einheit für zwischengespeicherte Formen 4, der mehreren Bearbeitungsmaschinen 5a, 5b, 5c, der mehreren Formenvorbereitungseinheiten 6a, 6b, 6c und der Pick-and-Place-Einheit für Ersatzformen 7 auf einer und derselben Produktionslinie erreicht und zudem durch die Kombination der Pick-and-Place-Einheit für zwischengespeicherte Formen 4 mit der Pick-and-Place-Einheit für Ersatzformen 7 eine manuelle Handhabung eingespart, um die Personalkosten herabzusetzen. Durch das Vorsehen der Formenvorbereitungseinheiten 6a, 6b, 6c lässt sich außerdem die Formenwechselzeit reduzieren.
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Die vorangehenden Offenbarungen stellen keine Einschränkung der Schutzansprüche der vorliegenden Erfindung dar, sondern dienen lediglich der Beschreibung möglicher bevorzugter Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung. Jede gleichwertige Abänderung, die aus der Beschreibung bzw. den Zeichnungen der vorliegenden Erfindung ableitbar ist, fällt daher in den Schutzbereich der Schutzansprüche der vorliegenden Erfindung.
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Bezugszeichenliste
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- Z
- Intelligentes automatisches Formenwechselsystem
- 1
- Formenlagereinheit
- 2
- Formenmontage- oder -demontageeinheit
- 3
- Formenzwischenspeichereinheit
- 30
- Reserveform-Zwischenspeicherzone
- 31
- Vorbereitende Pick-and-Place-Zone
- 4
- Pick-and-Place-Einheit für zwischengespeicherte Formen
- 5a, 5b, 5c
- Bearbeitungsmaschine
- 50
- Basismodul
- 51
- Einspritzmodul
- 52
- Formenbefestigungsmodul
- 53
- Überprüfungsmodul
- 54
- Fördermodul
- 6a, 6b, 6c
- Formenvorbereitungseinheit
- 60
- Erste Formenvorbereitungszone
- 61
- Zweite Formenvorbereitungszone
- 7
- Pick-and-Place-Einheit für Ersatzformen
- 8
- Zentrale Steuereinheit
- 9
- Pick-and-Place-Einheit für gelagerte Formen
- M1
- Reserveform
- M10
- Erste Reserveform
- M11
- Zweite Reserveform
- M2
- Ursprüngliche Bearbeitungsform
- M20
- Erste Form
- M21
- Zweite Form
