DE202019106365U1

DE202019106365U1 - Arbeitsverteilungssystem zur Formenherstellung

Info

Publication number: DE202019106365U1
Application number: DE202019106365.3U
Authority: DE
Original assignee: Chung Chwan Enterprise Co Ltd
Current assignee: Zhong Chuan Technology Ltd Tw
Priority date: 2019-08-27
Filing date: 2019-11-15
Publication date: 2020-01-08
Anticipated expiration: 2029-11-16
Also published as: TWM596394U; CN210883785U; JP3226880U

Abstract

Arbeitsverteilungssystem zur Formenherstellung (Z), umfassend:
- eine Steuereinheit (1),
- eine Formenausgangsmaterial-Lagereinheit (2), die elektrisch mit der Steuereinheit (1) verbunden ist und mehrere noch nicht bearbeitete Formenausgangsmaterialien (M) umfasst,
- eine Bearbeitungswerkzeug-Lagereinheit (3), die elektrisch mit der Steuereinheit (1) verbunden ist und mehrere Bearbeitungswerkzeuge (L) umfasst,
- eine Gegenstand-Pick-and-Place- und -Transporteinheit (4), die elektrisch mit der Steuereinheit (1) verbunden und zwischen der Formenausgangsmaterial-Lagereinheit (2) und der Bearbeitungswerkzeug-Lagereinheit (3) angeordnet ist und eine erste Klemmbacke (40) umfasst,
- eine Formenbearbeitungseinheit (5), die elektrisch mit der Steuereinheit (1) verbunden ist, wobei eines der noch nicht bearbeiteten Formenausgangsmaterialien (M) und zumindest ein Bearbeitungswerkzeug (L) über die Gegenstand-Pick-and-Place- und -Transporteinheit (4) zur Formenbearbeitungseinheit (5) transportiert werden, um das noch nicht bearbeitete Formenausgangsmaterial (M) durch die Formenbearbeitungseinheit (5) zu einer fertigen Form (F) zu bearbeiten, und
- eine Fertigform-Lagereinheit (6), die elektrisch mit der Steuereinheit (1) verbunden ist, wobei die fertige Form (F) zur Fertigform-Lagereinheit (6) transportiert wird.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Arbeitsverteilungssystem, insbesondere ein Arbeitsverteilungssystem zur Formenherstellung.
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.
Obwohl die jetzigen modernen industriellen Produktionsprozesse überwiegend auf zahlreichen Maschinen anstatt menschlicher oder tierischer Leistungsfähigkeit beruhen, erfolgt der Austausch oder Wechsel von Werkzeugen und Formen auf Arbeitstischen immer noch manuell. Dies hat zur Folge, dass die Personalkosten und die Produktionsdauer zunehmen und die Produktionsleistung nicht ihr Optimum erreichen kann.
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Arbeitsverteilungssystem zur Formenherstellung anzubieten, mit dem die Nachteile des Stands der Technik beseitigt werden können.
Gemäß der vorliegenden Erfindung wird die Aufgabe durch ein Arbeitsverteilungssystem zur Formenherstellung gelöst, das eine Steuereinheit, eine Formenausgangsmaterial-Lagereinheit, eine Bearbeitungswerkzeug-Lagereinheit, eine Gegenstand-Pick-and-Place- und -Transporteinheit, eine Formenbearbeitungseinheit und eine Fertigform-Lagereinheit umfasst. Hierbei ist die Formenausgangsmaterial-Lagereinheit elektrisch mit der Steuereinheit verbunden und umfasst mehrere noch nicht bearbeitete Formenausgangsmaterialien. Die Bearbeitungswerkzeug-Lagereinheit ist elektrisch mit der Steuereinheit verbunden und umfasst mehrere Bearbeitungswerkzeuge. Die Gegenstand-Pick-and-Place- und -Transporteinheit ist elektrisch mit der Steuereinheit verbunden und zwischen der Formenausgangsmaterial-Lagereinheit und der Bearbeitungswerkzeug-Lagereinheit angeordnet und umfasst eine erste Klemmbacke. Die Formenbearbeitungseinheit ist elektrisch mit der Steuereinheit verbunden, wobei eines der noch nicht bearbeiteten Formenausgangsmaterialien und zumindest ein Bearbeitungswerkzeug über die Gegenstand-Pick-and-Place- und -Transporteinheit zur Formenbearbeitungseinheit transportiert werden, um das noch nicht bearbeitete Formenausgangsmaterial durch die Formenbearbeitungseinheit zu einer fertigen Form zu bearbeiten. Die Fertigform-Lagereinheit ist elektrisch mit der Steuereinheit verbunden, wobei die fertige Form zur Fertigform-Lagereinheit transportiert wird.
Die vorliegende Erfindung bietet zum einen den Vorteil, dass bei dem Arbeitsverteilungssystem zur Formenherstellung gemäß der vorliegenden Erfindung durch das Vorsehen einer Formenausgangsmaterial-Lagereinheit, die elektrisch mit der Steuereinheit verbunden ist und mehrere noch nicht bearbeitete Formenausgangsmaterialien umfasst, einer Bearbeitungswerkzeug-Lagereinheit, die elektrisch mit der Steuereinheit verbunden ist und mehrere Bearbeitungswerkzeuge umfasst, einer Gegenstand-Pick-and-Place- und -Transporteinheit, die elektrisch mit der Steuereinheit verbunden und zwischen der Formenausgangsmaterial-Lagereinheit und der Bearbeitungswerkzeug-Lagereinheit angeordnet ist und eine erste Klemmbacke umfasst, einer Formenbearbeitungseinheit, die elektrisch mit der Steuereinheit verbunden ist, wobei eines der noch nicht bearbeiteten Formenausgangsmaterialien und zumindest ein Bearbeitungswerkzeug über die Gegenstand-Pick-and-Place- und -Transporteinheit zur Formenbearbeitungseinheit transportiert werden, um das noch nicht bearbeitete Formenausgangsmaterial durch die Formenbearbeitungseinheit zu einer fertigen Form zu bearbeiten, und einer Fertigform-Lagereinheit, die elektrisch mit der Steuereinheit verbunden ist, wobei die fertige Form zur Fertigform-Lagereinheit transportiert wird, die Formenbearbeitungseffizienz gesteigert werden kann.
Zum besseren Verständnis der Merkmale und der technischen Ausgestaltungen der vorliegenden Erfindung wird diese 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.
Es zeigen

1 ein Ablaufdiagramm eines Arbeitsverteilungsverfahrens zur Formenherstellung gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung,
2 ein schematisches Systemlayout eines Arbeitsverteilungssystems zur Formenherstellung gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung,
3 ein Systemfunktionsblockdiagramm des Arbeitsverteilungssystems zur Formenherstellung gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung,
4 den schematischen Aufbau einer Formenausgangsmaterial-Lagereinheit gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung,
5 den schematischen Aufbau einer Bearbeitungswerkzeug-Lagereinheit gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung,
6 eine erste schematische Teilansicht einer Gegenstand-Pick-and-Place- und -Transporteinheit gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung,
7 eine zweite schematische Teilansicht der Gegenstand-Pick-and-Place- und -Transporteinheit gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung,
8 den schematischen Aufbau der Gegenstand-Pick-and-Place- und -Transporteinheit gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung,
9 ein Ablaufdiagramm eines Arbeitsverteilungsverfahrens zur Formenherstellung gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung und
10 ein schematisches Systemlayout eines Arbeitsverteilungssystems zur Formenherstellung gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung.

Im Folgenden werden anhand spezifischer konkreter Ausführungsbeispiele die Ausführungsformen eines Arbeitsverteilungssystems und eines Arbeitsverteilungsverfahrens zur Formenherstellung 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.
Es versteht sich, dass die zur Beschreibung verschiedener Elemente oder Signale ggf. verwendeten Begriffe „erste“, „zweite“, „dritte“ usw. nicht als einschränkend aufzufassen sind. Vielmehr dienen solche Begriffe vor allem dazu, ein Element von einem anderen oder ein Signal 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.
[Erstes Ausführungsbeispiel]
Wie in 1 bis 8 dargestellt ist, stellt das erste Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung ein Arbeitsverteilungsverfahren zur Formenherstellung bereit, das mindestens folgende Schritte umfasst.
Zunächst werden eine Formenausgangsmaterial-Lagereinheit 2 und eine Bearbeitungswerkzeug-Lagereinheit 3 bereitgestellt (Schritt S100). Dabei umfasst die Formenausgangsmaterial-Lagereinheit 2, wie in 1 bis 3 erkennbar, beispielsweise mehrere noch nicht bearbeitete Formenausgangsmaterialien M. Es kann sich bei der Formenausgangsmaterial-Lagereinheit 2 um ein Ausgangsmateriallager und bei dem Formenausgangsmaterial M um ein Elektrodenausgangsmaterial handeln, was jedoch nicht als Einschränkung gilt. Die Bearbeitungswerkzeug-Lagereinheit 3 umfasst mehrere Bearbeitungswerkzeuge L. Hierbei kann es sich bei der Bearbeitungswerkzeug-Lagereinheit 3 um ein Werkzeuglager und bei dem Bearbeitungswerkzeug L um ein gewöhnliches Formenbearbeitungswerkzeug handeln, was jedoch nicht als Einschränkung gilt. Zudem sind sowohl die Formenausgangsmaterial-Lagereinheit 2 als auch die Bearbeitungswerkzeug-Lagereinheit 3 mit einer Steuereinheit 1 elektrisch oder drahtlos kommunizierend verbunden. Bei der Steuereinheit 1 kann es sich um ein Steuergerät handeln, was jedoch nicht als Einschränkung gilt. Somit kann die Steuereinheit 1 die Formenausgangsmaterial-Lagereinheit 2 und die Bearbeitungswerkzeug-Lagereinheit 3 auf ihren bestimmungsgemäßen Betrieb oder auf ihre bestimmungsgemäße Verwendung in Echtzeit überwachen.
Darüber hinaus lässt sich jedes der noch nicht bearbeiteten Formenausgangsmaterialien M, wie in 2 bis 4 gezeigt, von einem Trägerelement C tragen, wobei das Trägerelement C eine Trägerbasis sein kann. Für jedes der noch nicht bearbeiteten Formenausgangsmaterialien M ist ein Formcode M1 (alphabetisch, numerisch oder von anderer Codeart) vordefiniert, wobei jedes der Trägerelemente C mit einer dem jeweiligen Formcode M1 zugeordneten Formnummer C1 (ebenfalls alphabetisch, numerisch oder ein zweidimensionaler Barcode anderer Codeart, ohne darauf beschränkt zu sein) versehen ist. Auf diese Weise kann die Steuereinheit 1 durch Abtasten das Modell eines von einem Trägerelement C getragenen, noch nicht bearbeiteten Formenausgangsmaterials M erkennen. Die mehreren noch nicht bearbeiteten Formenausgangsmaterialien M können auf einem Formenausgangsmaterial-Lagerregal 20 angeordnet sein. Das heißt, auf dem Formenausgangsmaterial-Lagerregal 20 können mehrere Trägerelemente C gelagert sein, wobei von jedem der Trägerelemente C ein noch nicht bearbeitetes Formenausgangsmaterial M getragen werden kann. Wie 4 zu entnehmen ist, kann die Formenausgangsmaterial-Lagereinheit 2 ein Formenausgangsmaterial-Lagerregal 20 umfassen, das ein gewöhnliches Ablageregal sein kann, ohne darauf beschränkt zu sein. An dem Formenausgangsmaterial-Lagerregal 20 der Formenausgangsmaterial-Lagereinheit 2 kann ferner eine Bilderfassungseinrichtung (nicht dargestellt, wie etwa eine Kamera, ohne darauf beschränkt zu sein) angeordnet sein, wobei die Steuereinheit 1 über eine elektrische Verbindung die Bilderfassungseinrichtung steuern kann, um über die Bilderfassungseinrichtung die Formnummer C1 an einem der Trägerelemente C zu erfassen und dadurch das Modell des von diesem Trägerelement C getragenen, noch nicht bearbeiteten Formenausgangsmaterials M zu erkennen. Dabei kann die Steuereinheit 1 auch feststellen, ob die Position oder das Modell des jeweiligen noch nicht bearbeiteten Formenausgangsmaterials M richtig ist.
Des Weiteren ist jedes der Bearbeitungswerkzeuge L, wie aus 2 und 5 ersichtlich, mit einer Werkzeugnummer L1 (alphabetisch, numerisch oder ein zweidimensionaler Barcode anderer Codeart, ohne darauf beschränkt zu sein) versehen, so dass die Steuereinheit 1 durch Abtasten das Modell des jeweiligen Bearbeitungswerkzeugs L erkennen kann. Außerdem umfasst die Bearbeitungswerkzeug-Lagereinheit 3 ein Bearbeitungswerkzeug-Lagerregal 30, bei dem es sich um ein gewöhnliches Ablageregal handeln kann, ohne darauf beschränkt zu sein. Die mehreren Bearbeitungswerkzeuge L sind auf dem Bearbeitungswerkzeug-Lagerregal 30 angeordnet, wobei jedes der Bearbeitungswerkzeuge L z.B. mittels einer Klemmbasis (nicht bezeichnet) auf dem Bearbeitungswerkzeug-Lagerregal 30 angeordnet sein kann. Überdies kann an dem Bearbeitungswerkzeug-Lagerregal 30 der Bearbeitungswerkzeug-Lagereinheit 3 eine Bilderfassungseinrichtung (nicht dargestellt, wie etwa eine Kamera, ohne darauf beschränkt zu sein) vorgesehen sein, wobei die Steuereinheit 1 über eine elektrische Verbindung die Bilderfassungseinrichtung steuern kann, um über die Bilderfassungseinrichtung die Werkzeugnummer L1 an einem der Bearbeitungswerkzeuge L zu erfassen und dadurch das Modell dieses Bearbeitungswerkzeugs L zu erkennen. Dabei kann die Steuereinheit 1 auch feststellen, ob die Position oder das Modell des jeweiligen Bearbeitungswerkzeugs L richtig ist.
Anschließend wird eines der noch nicht bearbeiteten Formenausgangsmaterialien M über eine Gegenstand-Pick-and-Place- und -Transporteinheit 4 zu einer Formenbearbeitungseinheit 5 transportiert (Schritt S102). Dabei kann der vorliegenden Erfindung gemäß, wie in 1, 2, 6 und 7 dargestellt, beispielsweise mit Hilfe einer ersten Klemmbacke 40 der Gegenstand-Pick-and-Place- und -Transporteinheit 4 eines der noch nicht bearbeiteten Formenausgangsmaterialien M aus der Formenausgangsmaterial-Lagereinheit 2 herausgenommen und zur Formenbearbeitungseinheit 5 transportiert werden. Hierbei sind sowohl die Gegenstand-Pick-and-Place- und -Transporteinheit 4 als auch die Formenbearbeitungseinheit 5 mit der Steuereinheit 1 elektrisch oder drahtlos kommunizierend verbunden. Es kann sich bei der Gegenstand-Pick-and-Place- und -Transporteinheit 4 um einen beweglichen Roboterarm und bei der Formenbearbeitungseinheit 5 um ein gewöhnliches Formenbearbeitungsgerät handeln, was jedoch nicht als Einschränkung gilt. Zudem kann die Steuereinheit 1 die Gegenstand-Pick-and-Place- und -Transporteinheit 4 und die Formenbearbeitungseinheit 5 auf ihren bestimmungsgemäßen Betrieb oder auf ihre bestimmungsgemäße Verwendung in Echtzeit überwachen. Ist in der Formenbearbeitungseinheit 5 bereits ein Bearbeitungswerkzeug L vorhanden, so kann unmittelbar nach dem Transport des noch nicht bearbeiteten Formenausgangsmaterials M über die erste Klemmbacke 40 der Gegenstand-Pick-and-Place- und -Transporteinheit 4 zur Formenbearbeitungseinheit 5 eine Bearbeitung durchgeführt werden. Wenn hingegen in der Formenbearbeitungseinheit 5 ein Bearbeitungswerkzeug L gewechselt oder installiert werden soll, kann in Abhängigkeit von der Steuerung durch die Steuereinheit 1 wahlweise zuerst das Bearbeitungswerkzeug L gewechselt oder installiert und dann das noch nicht bearbeitete Formenausgangsmaterial M zur Formenbearbeitungseinheit 5 transportiert werden. Alternativ dazu ist es auch denkbar, zunächst das noch nicht bearbeitete Formenausgangsmaterial M zur Formenbearbeitungseinheit 5 zu transportieren und dann das Bearbeitungswerkzeug L zu wechseln oder zu installieren.
Wie sich aus 2 und 8 ergibt, kann zwischen der Formenausgangsmaterial-Lagereinheit 2, der Bearbeitungswerkzeug-Lagereinheit 3 und der Formenbearbeitungseinheit 5 zusätzlich eine Bahn T vorgesehen sein, auf der sich die Gegenstand-Pick-and-Place- und -Transporteinheit 4 zwischen der Formenausgangsmaterial-Lagereinheit 2, der Bearbeitungswerkzeug-Lagereinheit 3 und der Formenbearbeitungseinheit 5 bewegen kann. Weiters kann die Gegenstand-Pick-and-Place- und -Transporteinheit 4 zumindest einen Roboterarm 41 und eine zweite Klemmbacke 42 umfassen. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel ist der Roboterarm 41 beispielhafterweise an einem Ende mit der ersten Klemmbacke 40 und am anderen Ende mit der zweiten Klemmbacke 42 verbunden, was jedoch nicht als Einschränkung gilt. In der praktischen Ausführung können auch zwei Roboterarme 41 vorgesehen sein, die jeweils mit der ersten Klemmbacke 40 bzw. der zweiten Klemmbacke 42 verbunden sind. Insbesondere sind die erste Klemmbacke 40 und die zweite Klemmbacke 42 zueinander um 180 Grad versetzt an zwei gegenüberliegenden Enden des Roboterarms 41 angeordnet. Weiterhin können die mehreren Bearbeitungswerkzeuge L auf dem Bearbeitungswerkzeug-Lagerregal 30 in mehrere verwendbare Bearbeitungswerkzeuge L2 und mehrere abgenutzte Bearbeitungswerkzeuge L3 aufgeteilt werden. Somit kann die Gegenstand-Pick-and-Place- und -Transporteinheit 4 über die erste Klemmbacke 40 eines der verwendbaren Bearbeitungswerkzeuge L2 greifen, dieses zur Formenbearbeitungseinheit 5 transportieren, gegebenenfalls, d.h. wenn in der Formenbearbeitungseinheit 5 ein abgenutztes Bearbeitungswerkzeug L3 gewechselt werden soll, über die zweite Klemmbacke 42 das abgenutzte Bearbeitungswerkzeug L3 auf der Formenbearbeitungseinheit 5 greifen und das verwendbare Bearbeitungswerkzeug L2 in der Formenbearbeitungseinheit 5 installieren. Wenn tatsächlich ein abgenutztes Bearbeitungswerkzeug L3 abgenommen wurde, kann dieses über die Gegenstand-Pick-and-Place- und -Transporteinheit 4 zur Bearbeitungswerkzeug-Lagereinheit 3 transportiert und auf das Bearbeitungswerkzeug-Lagerregal 30 platziert werden.
Darüber hinaus kann die Gegenstand-Pick-and-Place- und -Transporteinheit 4 auch über die erste Klemmbacke 40 eines der verwendbaren Bearbeitungswerkzeuge L2 und über die zweite Klemmbacke 42 eines der noch nicht bearbeiteten Formenausgangsmaterialien M greifen und anschließend das verwendbare Bearbeitungswerkzeug L2 und das noch nicht bearbeitete Formenausgangsmaterial M gleichzeitig zur Formenbearbeitungseinheit 5 transportieren, um dann nach dem Platzieren des Formenausgangsmaterials M und dem Installieren des Bearbeitungswerkzeuges L2 eine Bearbeitung durchführen zu können.
Weiterhin kann an der Gegenstand-Pick-and-Place- und -Transporteinheit 4 und der Formenbearbeitungseinheit 5 jeweils eine Bilderfassungseinrichtung (nicht dargestellt, wie etwa eine Kamera, ohne darauf beschränkt zu sein) angeordnet sein, wobei die Steuereinheit 1 über eine elektrische Verbindung die Bilderfassungseinrichtungen steuern kann, um über die mehreren Bilderfassungseinrichtungen jeweils den Betrieb oder die Verwendung der Gegenstand-Pick-and-Place- und -Transporteinheit 4 und der Formenbearbeitungseinheit 5 zu erfassen.
Im Anschluss daran wird das noch nicht bearbeitete Formenausgangsmaterial M durch die Formenbearbeitungseinheit 5 zu einer fertigen Form F bearbeitet (Schritt S104). Dabei kann sich, wie in 1 und 2 beispielhaft gezeigt, unmittelbar an den Transport des noch nicht bearbeiteten Formenausgangsmaterials M über die Gegenstand-Pick-and-Place- und -Transporteinheit 4 zur Formenbearbeitungseinheit 5 eine Bearbeitung des noch nicht bearbeiteten Formenausgangsmaterials M mittels der Formenbearbeitungseinheit 5 anschließen, um eine fertige Form F zu erzeugen. Hierbei kann es sich bei der fertigen Form F um einen Schieber handeln, was jedoch nicht als Einschränkung gilt. Des Weiteren kann an einer Fertigform-Lagereinheit 6 eine Bilderfassungseinrichtung (nicht dargestellt, wie etwa eine Kamera, ohne darauf beschränkt zu sein) angeordnet sein, wobei die Steuereinheit 1 über eine elektrische Verbindung die Bilderfassungseinrichtung steuern kann, um über die Bilderfassungseinrichtung die Anzahl und die Positionen der in der Fertigform-Lagereinheit 6 befindlichen fertigen Formen F zu erfassen und daran zu erkennen, ob die Positionen und Modelle der fertigen Formen F richtig sind.
Unmittelbar danach wird die fertige Form F zu einer Fertigform-Lagereinheit 6 transportiert (Schritt S106). Wie aus 1 und 2 hervorgeht, ist die Fertigform-Lagereinheit 6 dabei beispielhafterweise mit der Steuereinheit 1 elektrisch oder drahtlos kommunizierend verbunden. Bei der Fertigform-Lagereinheit 6 kann es sich um einen Ablagetisch oder ein Ablageregal handeln, was jedoch nicht als Einschränkung gilt. Zudem kann die Steuereinheit 1 die Fertigform-Lagereinheit 6 auf ihren bestimmungsgemäßen Betrieb oder auf ihre bestimmungsgemäße Verwendung in Echtzeit überwachen. Nach der Bearbeitung des noch nicht bearbeiteten Formenausgangsmaterials M zu einer fertigen Form F lässt sich diese maschinell oder manuell zur Fertigform-Lagereinheit 6 zur Lagerung transportieren. Des Weiteren kann an einer Fertigform-Lagereinheit 6 eine Bilderfassungseinrichtung (nicht dargestellt, wie etwa eine Kamera, ohne darauf beschränkt zu sein) angeordnet sein, wobei die Steuereinheit 1 über eine elektrische Verbindung die Bilderfassungseinrichtung steuern kann, um über die Bilderfassungseinrichtung die Anzahl und die Positionen der in der Fertigform-Lagereinheit 6 befindlichen fertigen Formen F zu erfassen und daran zu erkennen, ob die Positionen und Modelle der fertigen Formen F richtig sind.
Dementsprechend schlägt die vorliegende Erfindung weiter ein Arbeitsverteilungssystem zur Formenherstellung Z vor, das eine Steuereinheit 1, eine Formenausgangsmaterial-Lagereinheit 2, eine Bearbeitungswerkzeug-Lagereinheit 3, eine Gegenstand-Pick-and-Place- und -Transporteinheit 4, eine Formenbearbeitungseinheit 5 und eine Fertigform-Lagereinheit 6 umfasst. Hierbei ist die Formenausgangsmaterial-Lagereinheit 2 elektrisch mit der Steuereinheit 1 verbunden und umfasst mehrere noch nicht bearbeitete Formenausgangsmaterialien M. Die Bearbeitungswerkzeug-Lagereinheit 3 ist elektrisch mit der Steuereinheit 1 verbunden und umfasst mehrere Bearbeitungswerkzeuge L. Die Gegenstand-Pick-and-Place- und -Transporteinheit 4 ist elektrisch mit der Steuereinheit 1 verbunden und zwischen der Formenausgangsmaterial-Lagereinheit 2 und der Bearbeitungswerkzeug-Lagereinheit 3 angeordnet und umfasst eine erste Klemmbacke 40. Die Formenbearbeitungseinheit 5 ist elektrisch mit der Steuereinheit 1 verbunden, wobei eines der noch nicht bearbeiteten Formenausgangsmaterialien M und zumindest ein Bearbeitungswerkzeug L über die Gegenstand-Pick-and-Place- und -Transporteinheit 4 zur Formenbearbeitungseinheit 5 transportiert werden, um das noch nicht bearbeitete Formenausgangsmaterial M durch die Formenbearbeitungseinheit 5 zu einer fertigen Form F zu bearbeiten. Die Fertigform-Lagereinheit 6 ist elektrisch mit der Steuereinheit 1 verbunden, wobei die fertige Form F zur Fertigform-Lagereinheit 6 transportiert wird.
Aufgrund der oben beschriebenen Ausgestaltungen stellen das Arbeitsverteilungssystem Z und Arbeitsverteilungsverfahren zur Formenherstellung gemäß der vorliegenden Erfindung durch die Zusammenarbeit zwischen Formenausgangsmaterial-Lagereinheit 2, Bearbeitungswerkzeug-Lagereinheit 3 und Gegenstand-Pick-and-Place- und -Transporteinheit 4 eine Ersatzmöglichkeit für die herkömmliche Formenherstellung mittels menschlicher Arbeitskräfte in Kombination mit einer einzigen Werkzeugmaschine bereit, wodurch nicht nur die Personalkosten und der Zeitaufwand für die jeweilige Formenbearbeitung verringert werden können. Überdies können auch auf intelligente Weise optimale Bearbeitungsparameter (z.B. die Auswahl und Verwendung von Bearbeitungswerkzeugen) für die jeweilige Formenbearbeitung bereitgestellt werden.
Allerdings stellen die oben erwähnten Beispiele lediglich ein mögliches Ausführungsbeispiel dar und sollen den Umfang der vorliegenden Erfindung nicht einschränken.
[Zweites Ausführungsbeispiel]
Aus 9 und 10 ist zu ersehen, dass das zweite Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung ein Arbeitsverteilungsverfahren zur Formenherstellung vorschlägt, welches zusätzlich das Reinigen der fertigen Form F mittels eines Ultraschallreinigungsbads 7 (Schritt S105) umfasst. So kann das Arbeitsverteilungssystem zur Formenherstellung Z gemäß der vorliegenden Erfindung, wie in 9 und 10 erkennbar, beispielsweise ein zusätzliches Ultraschallreinigungsbad 7 umfassen, das mit der Steuereinheit 1 elektrisch oder drahtlos kommunizierend verbunden sein kann, wobei die Steuereinheit 1 das Ultraschallreinigungsbad 7 auf seinen bestimmungsgemäßen Betrieb oder auf seine bestimmungsgemäße Verwendung in Echtzeit überwachen kann. Das Ultraschallreinigungsbad 7 kann zwischen der Formenbearbeitungseinheit 5 und der Fertigform-Lagereinheit 6 angeordnet sein, so dass sich die durch die Formenbearbeitungseinheit 5 erzeugte fertige Form F maschinell oder manuell zum Ultraschallreinigungsbad 7 zur Reinigung transportieren lässt. Ferner kann an dem Ultraschallreinigungsbad 7 eine Bilderfassungseinrichtung (nicht dargestellt, wie etwa eine Kamera, ohne darauf beschränkt zu sein) vorgesehen sein, wobei die Steuereinheit 1 über eine elektrische Verbindung die Bilderfassungseinrichtung steuern kann, um über die Bilderfassungseinrichtung den Betrieb oder die Verwendung des Ultraschallreinigungsbads 7 zu erfassen.
Wie 9 und 10 entnehmbar ist, umfasst das Arbeitsverteilungssystem zur Formenherstellung Z gemäß der vorliegenden Erfindung ferner ein Handgerät 8, das als elektronische Kommunikationseinrichtung, wie z. B. Mobiltelefon oder Tablet-PC, ausgebildet sein kann, ohne darauf beschränkt zu sein. Das Handgerät 8 kann mit der Steuereinheit 1 in Kommunikationsverbindung stehen, um von dem Arbeitsverteilungssystem zur Formenherstellung Z einschlägige Echtzeit-Informationen zu empfangen. Hierbei umfassen die einschlägigen Echtzeit-Informationen Informationen darüber, ob die Formenausgangsmaterial-Lagereinheit 2, die Bearbeitungswerkzeug-Lagereinheit 3, die Gegenstand-Pick-and-Place- und -Transporteinheit 4, die Formenbearbeitungseinheit 5, die Fertigform-Lagereinheit 6 und das Ultraschallreinigungsbad 7 bestimmungsgemäß betrieben oder verwendet werden, und Informationen darüber, ob die Positionen oder Modelle der noch nicht bearbeiteten Formenausgangsmaterialien M, der Bearbeitungswerkzeuge L und der fertigen Formen F richtig sind.
Allerdings stellen die oben erwähnten Beispiele lediglich ein mögliches Ausführungsbeispiel dar und sollen die vorliegende Erfindung nicht einschränken.
[Vorteilhafte Wirkungen der Ausführungsbeispiele]
Die vorliegende Erfindung bietet zum einen den Vorteil, dass bei dem Arbeitsverteilungssystem zur Formenherstellung Z gemäß der vorliegenden Erfindung durch das Vorsehen einer Formenausgangsmaterial-Lagereinheit 2, die elektrisch mit der Steuereinheit 1 verbunden ist und mehrere noch nicht bearbeitete Formenausgangsmaterialien M umfasst, einer Bearbeitungswerkzeug-Lagereinheit 3, die elektrisch mit der Steuereinheit 1 verbunden ist und mehrere Bearbeitungswerkzeuge L umfasst, einer Gegenstand-Pick-and-Place- und -Transporteinheit 4, die elektrisch mit der Steuereinheit 1 verbunden und zwischen der Formenausgangsmaterial-Lagereinheit 2 und der Bearbeitungswerkzeug-Lagereinheit 3 angeordnet ist und eine erste Klemmbacke 40 umfasst, einer Formenbearbeitungseinheit 5, die elektrisch mit der Steuereinheit 1 verbunden ist, wobei eines der noch nicht bearbeiteten Formenausgangsmaterialien M und zumindest ein Bearbeitungswerkzeug L über die Gegenstand-Pick-and-Place- und -Transporteinheit 4 zur Formenbearbeitungseinheit 5 transportiert werden, um das noch nicht bearbeitete Formenausgangsmaterial M durch die Formenbearbeitungseinheit 5 zu einer fertigen Form F zu bearbeiten, und einer Fertigform-Lagereinheit 6, die elektrisch mit der Steuereinheit 1 verbunden ist, wobei die fertige Form F zur Fertigform-Lagereinheit 6 transportiert wird, die Formenbearbeitungseffizienz gesteigert werden kann.
Die vorliegende Erfindung bietet zum anderen den Vorteil, dass bei dem Arbeitsverteilungsverfahren zur Formenherstellung gemäß der vorliegenden Erfindung durch das Bereitstellen einer Formenausgangsmaterial-Lagereinheit und einer Bearbeitungswerkzeug-Lagereinheit, welche jeweils mit einer Steuereinheit elektrisch verbunden sind, wobei die Formenausgangsmaterial-Lagereinheit mehrere noch nicht bearbeitete Formenausgangsmaterialien und die Bearbeitungswerkzeug-Lagereinheit mehrere Bearbeitungswerkzeuge umfasst, durch den Transport eines der noch nicht bearbeiteten Formenausgangsmaterialien über eine Gegenstand-Pick-and-Place- und -Transporteinheit zu einer Formenbearbeitungseinheit, wobei sowohl die Gegenstand-Pick-and-Place- und -Transporteinheit als auch die Formenbearbeitungseinheit mit der Steuereinheit elektrisch verbunden sind, durch das Bearbeiten des noch nicht bearbeiteten Formenausgangsmaterials mittels der Formenbearbeitungseinheit zu einer fertigen Form und durch den Transport der fertigen Form zu einer Fertigform-Lagereinheit, die elektrisch mit der Steuereinheit verbunden ist, die Formenbearbeitungsleistung erhöht werden kann.
Aufgrund der obenstehenden Ausgestaltungen stellen das Arbeitsverteilungssystem Z und Arbeitsverteilungsverfahren zur Formenherstellung gemäß der vorliegenden Erfindung durch die Zusammenarbeit zwischen Formenausgangsmaterial-Lagereinheit 2, Bearbeitungswerkzeug-Lagereinheit 3 und Gegenstand-Pick-and-Place- und -Transporteinheit 4 eine Ersatzmöglichkeit für die herkömmliche Formenherstellung mittels menschlicher Arbeitskräfte in Kombination mit einer einzigen Werkzeugmaschine bereit, wodurch nicht nur die Personalkosten und der Zeitaufwand für die jeweilige Formenbearbeitung verringert werden können. Überdies können auch auf intelligente Weise optimale Bearbeitungsparameter (z.B. die Auswahl und Verwendung von Bearbeitungswerkzeugen) für die jeweilige Formenbearbeitung bereitgestellt werden. Zusätzlich hierzu ermöglicht die vorliegende Erfindung auch eine Sammlung einschlägiger Bearbeitungsinformationen, die als Auswertedaten für eine spätere mögliche Verbesserung dienen können.
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 vorliegenden Erfindung.
Bezugszeichenliste

Z: Arbeitsverteilungssystem
1: Steuereinheit
2: Formenausgangsmaterial-Lagereinheit
20: Formenausgangsmaterial-Lagerregal
3: Bearbeitungswerkzeug-Lagereinheit
30: Bearbeitungswerkzeug-Lagerregal
4: Gegenstand-Pick-and-Place- und -Transporteinheit
40: Erste Klemmbacke
41: Roboterarm
42: Zweite Klemmbacke
5: Formenbearbeitungseinheit
6: Fertigform-Lagereinheit
7: Ultraschallreinigungsbad
8: Handgerät
C: Trägerelement
C1: Formnummer
F: Fertige Form
L, L2, L3: Bearbeitungswerkzeug
L1: Werkzeugnummer
M: Formenausgangsmaterial
M1: Formcode
T: Bahn

Claims

Arbeitsverteilungssystem zur Formenherstellung (Z), umfassend: - eine Steuereinheit (1), - eine Formenausgangsmaterial-Lagereinheit (2), die elektrisch mit der Steuereinheit (1) verbunden ist und mehrere noch nicht bearbeitete Formenausgangsmaterialien (M) umfasst, - eine Bearbeitungswerkzeug-Lagereinheit (3), die elektrisch mit der Steuereinheit (1) verbunden ist und mehrere Bearbeitungswerkzeuge (L) umfasst, - eine Gegenstand-Pick-and-Place- und -Transporteinheit (4), die elektrisch mit der Steuereinheit (1) verbunden und zwischen der Formenausgangsmaterial-Lagereinheit (2) und der Bearbeitungswerkzeug-Lagereinheit (3) angeordnet ist und eine erste Klemmbacke (40) umfasst, - eine Formenbearbeitungseinheit (5), die elektrisch mit der Steuereinheit (1) verbunden ist, wobei eines der noch nicht bearbeiteten Formenausgangsmaterialien (M) und zumindest ein Bearbeitungswerkzeug (L) über die Gegenstand-Pick-and-Place- und -Transporteinheit (4) zur Formenbearbeitungseinheit (5) transportiert werden, um das noch nicht bearbeitete Formenausgangsmaterial (M) durch die Formenbearbeitungseinheit (5) zu einer fertigen Form (F) zu bearbeiten, und - eine Fertigform-Lagereinheit (6), die elektrisch mit der Steuereinheit (1) verbunden ist, wobei die fertige Form (F) zur Fertigform-Lagereinheit (6) transportiert wird.
Arbeitsverteilungssystem zur Formenherstellung (Z) nach Anspruch 1, wobei - jedes der noch nicht bearbeiteten Formenausgangsmaterialien (M) von einem Trägerelement (C) getragen wird und für jedes der noch nicht bearbeiteten Formenausgangsmaterialien (M) ein Formcode (M1) vordefiniert ist, wobei jedes der Trägerelemente (C) mit einer dem jeweiligen Formcode (M1) zugeordneten Formnummer (C1) versehen ist, so dass die Steuereinheit (1) durch Abtasten das Modell des von dem Trägerelement (C) getragenen, noch nicht bearbeiteten Formenausgangsmaterials (M) erkennen kann, - die Formenausgangsmaterial-Lagereinheit (2) ein Formenausgangsmaterial-Lagerregal (20) umfasst, auf dem die noch nicht bearbeiteten Formenausgangsmaterialien (M) angeordnet sind.
Arbeitsverteilungssystem zur Formenherstellung (Z) nach Anspruch 1 oder 2, wobei - jedes der Bearbeitungswerkzeuge (L) eine Werkzeugnummer (L1) aufweist, so dass die Steuereinheit (1) durch Abtasten das Modell des Bearbeitungswerkzeugs (L) erkennen kann, - die Bearbeitungswerkzeug-Lagereinheit (3) ein Bearbeitungswerkzeug-Lagerregal (30) umfasst, auf dem die Bearbeitungswerkzeuge (L) angeordnet sind.
Arbeitsverteilungssystem zur Formenherstellung (Z) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei die Gegenstand-Pick-and-Place- und -Transporteinheit (4) sich auf einer Bahn (T) zwischen der Formenausgangsmaterial-Lagereinheit (2), der Bearbeitungswerkzeug-Lagereinheit (3) und der Formenbearbeitungseinheit (5) bewegt und zudem zumindest einen Roboterarm (41) und eine zweite Klemmbacke (42) umfasst.
Arbeitsverteilungssystem zur Formenherstellung (Z) nach Anspruch 4, wobei die erste Klemmbacke (40) und die zweite Klemmbacke (42) zueinander um 180 Grad versetzt an zwei gegenüberliegenden Enden des Roboterarms (41) angeordnet sind, während die Bearbeitungswerkzeuge (L) in mehrere verwendbare Bearbeitungswerkzeuge und mehrere abgenutzte Bearbeitungswerkzeuge aufgeteilt sind, wobei durch die erste Klemmbacke (40) eines der verwendbaren Bearbeitungswerkzeuge und durch die zweite Klemmbacke (42) eines der abgenutzten Bearbeitungswerkzeuge gegriffen wird.
Arbeitsverteilungssystem zur Formenherstellung (Z) nach Anspruch 4 oder 5, umfassend ferner ein Ultraschallreinigungsbad (7), das elektrisch mit der Steuereinheit (1) verbunden und zwischen der Formenbearbeitungseinheit (5) und der Fertigform-Lagereinheit (6) angeordnet ist, wobei die fertige Form (F) durch das Ultraschallreinigungsbad (7) gereinigt wird.
Arbeitsverteilungssystem zur Formenherstellung (Z) nach einem der Ansprüche 4 bis 6, umfassend ferner ein Handgerät (8), das elektrisch mit der Steuereinheit (1) verbunden ist, um von dem Arbeitsverteilungssystem zur Formenherstellung (Z) einschlägige Echtzeit-Informationen zu empfangen, wobei die einschlägigen Echtzeit-Informationen Informationen darüber, ob die Formenausgangsmaterial-Lagereinheit (2), die Bearbeitungswerkzeug-Lagereinheit (3), die Gegenstand-Pick-and-Place- und -Transporteinheit (4), die Formenbearbeitungseinheit (5), die Fertigform-Lagereinheit (6) und das Ultraschallreinigungsbad (7) bestimmungsgemäß betrieben oder verwendet werden, und Informationen darüber, ob die Positionen oder Modelle der noch nicht bearbeiteten Formenausgangsmaterialien (M), der Bearbeitungswerkzeuge (L) und der fertigen Formen (F) richtig sind, umfassen.