-
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur automatisierten Aufnahme eines Bauteils aus einem Behälter und Übergabe des Bauteils an eine Produktionsseite, wobei die Vorrichtung einen Greifroboter umfasst, welcher dazu ausgebildet ist, einen Bauteil aus dem Behälter aufzunehmen und den aus dem Behälter aufgenommenen Bauteil auf eine Transfervorrichtung zu legen.
-
Aus dem Stand der Technik, insbesondere aus der Automobilproduktion, ist der Einsatz von Produktionsrobotern bekannt, welche geordnete Bauteile aufgreifen und an einem Produktionstisch verarbeiten können. Die Produktionsroboter befinden sich auf einer sogenannten Produktionsseite, welche aus Sicherheitsgründen nicht von Personal betreten werden darf. Das zugrundeliegende Problem besteht somit darin, dem Produktionsroboter die Bauteile in einer geordneten Weise zuzuführen, ohne dass Personal die Produktionsseite betreten müsste.
-
Üblicherweise wird dies dadurch gelöst, dass eine Zuführseite räumlich vom Produktionsbereich getrennt ist, beispielsweise durch einen Schutzzaun, und ein sogenannter Stauförderer von der Zuführseite durch den Schutzzaun zur Produktionsseite geführt ist. Bei diesem Aufbau der Produktionsanlage kann ein Behälter mit Bauteilen, eine sogenannte Bauteilkiste, an der Zuführseite bereitgestellt werden, in der die Bauteile ungeordnet vorliegen. Ein Produktionsmitarbeiter kann daraufhin mehrere Bauteile aus der Bauteilkiste entnehmen und diese in einer geordneten Lage auf speziellen Paletten des Stauförderers auflegen. Der Stauförderer oder eine ähnliche Vorrichtung kann daraufhin die geordneten Bauteile durch den Schutzzaun zur Produktionsseite verbringen, wo sie vom Produktionsroboter aufgegriffen und verarbeitet werden können.
-
Um diesen Prozess zu automatisieren, sehen bekannte Weiterentwicklungen vor, dass der Produktionsmitarbeiter durch eine automatisierte Station bzw. Zelle, eine sogenannte Bin-Picking-Station bzw. Bin-Picking-Zelle, ersetzt wird, siehe z.B. die
WO 2022/171570 A1 oder die
WO 2022/171571 A1 . Bei Bin-Picking-Stationen handelt es sich um abgeschlossene Einheiten, die alle Sicherheitsvorschriften und Maschinenrichtlinien erfüllen. Diese Bin-Picking-Stationen automatisieren somit exakt die Tätigkeit der Entnahme von Bauteilen aus der Bauteilkiste und des Einlegens von Bauteilen in die speziellen Paletten des Stauförderers. Hierfür wird ein Behälter mit ungeordneten Bauteilen in die Bin-Picking-Station eingeführt und ein Greifroboter in der Bin-Picking-Station nimmt die Bauteile automatisiert aus dem Behälter und bringt diese in eine geordnete Lage auf der Transfervorrichtung.
-
Um der Bin-Picking-Station die Behälter mit den Bauteilen zuzuführen, weist diese eine Tür an der Zuführseite auf. Die Tür kann geöffnet werden, um den Behälter in die Bin-Picking-Station einzuführen, und bei eingeführtem Behälter wieder geschlossen werden, damit die Bin-Picking-Station wieder den Betrieb aufnehmen kann. Die Türen werden gemäß dem Stand der Technik als einfache Drehtüren ausgebildet. Drehtüren haben für die weitere Entwicklung zur Industrie 4.0 einen erheblichen Nachteil: Sie sind für die in Zukunft geplanten selbstfahrenden Fahrzeuge, die solche Zellen beliefern werden, nur umständlich und mit wesentlich mehr an Sicherheitseinrichtungen zu gebrauchen. Bei einer automatisch öffnenden Tür muss auch der Schwenkbereich überwacht werden, und die motorischen Antriebe für Drehtüren sind kosten- und wartungsintensiv.
-
Weiters haben Drehtüren den Nachteil, dass bei geöffnetem Zustand der gesamte Bereich in die Bin-Picking-Station freigegeben wird. Bei geöffneter Tür könnte es somit passieren, dass eine unbefugte Person durch die offene Drehtür bis zum Greifroboter der Bin-Picking-Station vordringen kann. Es liegt durch die Drehtür somit ein erhebliches Sicherheitsrisiko vor.
-
Es ist die Aufgabe der Erfindung, diese Probleme des Standes der Technik zu überwinden und eine Bin-Picking-Station zu schaffen, welche sowohl zur Befüllung durch selbstfahrende Fahrzeuge geeignet als auch besser gegen unbefugte Zugriffe geschützt ist.
-
Diese Ausgabe wird gelöst durch eine Vorrichtung zur Aufnahme eines Bauteils aus einem Behälter und Übergabe des Bauteils an eine Produktionsseite, wobei die Vorrichtung in ihrem Inneren einen Behälterraum und einen Roboterraum aufweist, wobei die Vorrichtung eine Einschuböffnung zum Zuführen des Behälters in den Behälterraum umfasst und sich ein Greifroboter im Roboterraum befindet, welcher dazu ausgebildet ist, einen Bauteil aus einem in der Vorrichtung befindlichen Behälter aufzunehmen und den aus dem Behälter aufgenommenen Bauteil auf eine Transfervorrichtung zu legen, wobei die Vorrichtung Verschlussmittel zum Verschließen der Einschuböffnung umfasst, wobei die Verschlussmittel in einen ersten Betriebszustand, in einen zweiten Betriebszustand und in einen dritten Betriebszustand verbringbar sind, wobei die Verschlussmittel im ersten Betriebszustand die Einschuböffnung verschließen und einen Bereich zwischen dem Behälterraum und dem Roboterraum freigeben, wobei die Verschlussmittel im zweiten Betriebszustand die Einschuböffnung freigeben und den Behälterraum vom Roboterraum abtrennen, und wobei die Verschlussmittel im dritten Betriebszustand sowohl die Einschuböffnung als auch den Bereich zwischen dem Behälterraum und dem Roboterraum freigeben.
-
Die erfindungsgemäße Vorrichtung ermöglicht erstmals, dass der Bereich zwischen dem Behälterraum und dem Roboterraum während eines Behälterwechsels abtrennbar, d.h. verschließbar ist, sodass es zu keinem Zugriff auf den Greifroboter oder die Elektronik durch unbefugte Personen kommen kann. Damit ist ein erheblich größerer Sicherheitsstandard gegeben als bei bekannten Bin-Picking-Stationen, da der Roboterraum zu jeder Zeit verschlossen ist.
-
Weiters ermöglicht die Vorrichtung einen Wartungsbetriebsmodus, indem die Verschlussmittel in den dritten Betriebszustand gebracht werden, d.h. die Verschlussmittel werden vollständig von der Einschuböffnung und vom Bereich zwischen Behälterraum und Roboterraum wegbewegt, damit der Eintrittsbereich freigemacht und ein ungehinderter Zutritt in den Roboterraum für Wartungs- und Instandhaltungsarbeiten ermöglicht wird.
-
In einer besonders bevorzugten Ausführungsform sind die Verschlussmittel durch ein einziges Rolltor gebildet, welches vom ersten Betriebszustand in den zweiten Betriebszustand und in den dritten Betriebszustand verbringbar, z.B. verschiebbar, ist. Damit kann ein einziges Rolltor von einem Betriebszustand in den nächsten Betriebszustand verfahren, wodurch eine besonders einfache Steuerung der Verschlussmittel ermöglicht wird.
-
Das vorgenannte Rolltor kann beispielsweise durch eine Vielzahl von horizontal verlaufenden Lamellen oder durch eine flexible Plane wie eine Kunststoffplane gebildet sein. Hierdurch wird ermöglicht, dass das Rolltor flexibel um Kurven gebogen wird, die beim Versetzen des Rolltores von einer Betriebsstellung in die nächste Betriebsstellung vorliegen können, z.B. von der vertikalen Stellung im ersten Betriebszustand in die horizontale Stellung im Betriebszustand. Insbesondere kommt es durch das Umbiegen des Rolltores zu keiner Kollision mit einem im Behälterraum befindlichen Behälter.
-
Im Allgemeinen ist es auch bevorzugt, dass sich die Verschlussmittel beim Versetzen von einem Betriebszustand in einen anderen Betriebszustand vollständig innerhalb der Vorrichtung bewegen. Dadurch kann es zu keiner Kollision mit außerhalb der Vorrichtung befindlichen Elementen wie selbstfahrenden Robotern kommen, welche die Behälter an die Vorrichtung anliefern.
-
Ein besonders einfacher Mechanismus zum Versetzen der Verschlussmittel kann durch zwei parallel zueinander verlaufende Schienen gebildet werden, auf denen die Verschlussmittel in den ersten, zweiten und dritten Betriebszustand verfahrbar sind, wobei die Schienen paarweise vertikal neben der Einschuböffnung, horizontal zwischen dem Behälterraum und dem Roboterraum und vertikal in einem weiteren Bereich geführt sind, der sich bevorzugt an der der Einschuböffnung gegenüberliegenden Seite der Vorrichtung befindet. Die Schienen bilden somit eine U-Form mit zwei vertikalen Abschnitten und einem horizontalen, obenliegenden Abschnitt. Die Schienen könnten zusätzlich einen horizontalen untenliegenden Abschnitt umfassen, wodurch eine umlaufende Bewegung der Verschlussmittel um die Schienen ermöglicht wird. Dies kann beispielsweise vorteilhaft sein, wenn der Antrieb nur eine Bewegungsrichtung erlaubt.
-
Besonders vorteilhaft ist es, wenn die Vorrichtung einen Kettenantrieb umfasst, mittels welcher die Verschlussmittel in den ersten, zweiten und dritten Betriebszustand versetzbar sind. Diese Art des Antriebs ist besonders einfach umsetzbar und fehlerunanfällig. Wird der Kettenantrieb in Kombination mit den vorgenannten Schienen eingesetzt, kann beispielsweise an der rechten Schiene und an der linken Schiene ein umlaufender Kettenantrieb erzielt werden.
-
Da der innerhalb der Vorrichtung vorhandene Raum sehr begrenzt ist, ist eine gezielte und flexible Anordnung des Motors des Kettenantriebs vorteilhaft. Damit der Motor beispielsweise nicht zwingend unmittelbar neben den Schienen angeordnet werden muss, kann vorgesehen werden, wenn die Vorrichtung einen außerhalb der Schienen angeordneten Motor für den Kettenantrieb umfasst, und der Kettenantrieb bzw. die Kette des Kettenantriebs über gesonderte Abschnitte vom Motor zu den Schienen geführt ist. Die Kette ist dann weiters in den Schienen zum Rolltor geführt. Bevorzugt wird eine umlaufende Kette eingesetzt, an welcher das Rolltor befestigt ist.
-
Wie bereits oben erläutert umfasst der für das Rolltor vorgesehene Bewegungsapparat üblicherweise zwei Sätze von Schienen, um das Rolltor sowohl links als auch rechts zu führen. Damit nicht zwei gesonderte Motoren eingesetzt werden müssen bzw. ein gleichmäßiger Antrieb des Rolltores auf beiden Seiten erzielt wird, sind bevorzugt Kettenantriebe bzw. Ketten für beide Sätze von Schienen vorgesehen und nur einer der Kettenantriebe bzw. nur eine der Ketten ist unmittelbar durch einen Motor angetrieben, wobei die beiden Kettenantriebe mittels einer Kupplungsstange gekoppelt sind. Der andere der Kettenantriebe bzw. die andere der Ketten ist daher nur mittelbar über die Kupplungsstange durch den Motor angetrieben. Beispielswiese könnten für beide Kettenantriebe Zahnräder vorgesehen sein, die in die Kette eingreifen. Eine Verbindung dieser Zahnräder mittels der Kupplungsstange ermöglicht dann einen gleichmäßigen Antrieb der Ketten der Kettenantriebe.
-
Wenn die Höhe des Behälterraums unterschiedlich, bevorzugt geringer, ist als die Breite des Behälterraums, kann vorgesehen werden, dass eine Umlenkung für das Rolltor eingesetzt wird, welche das Rolltor derart aufnimmt, dass das Rolltor im ersten Betriebszustand den Bereich zwischen dem Behälterraum und dem Roboterraum vollständig freigibt und/oder im zweiten Betriebszustand die Einschuböffnung vollständig freigibt. Die Höhe und Breite des Behälterraums müssen somit nicht gleich groß sein. Als Alternativlösung könnte das Rolltor aus Lamellen gefertigt sein, die eine teleskopartigen Auszug ermöglichen, um die genannte Aufgabenstellung durch ein längenveränderliches Rolltor zu lösen.
-
Weiters kann die Vorrichtung eine über der Einschuböffnung befindliche Wartungstür umfassen, welche im dritten Betriebszustand der Verschlussmittel - bevorzugt nur im dritten Betriebszustand der Verschlussmittel - öffenbar ist. Dadurch kann im dritten Betriebsmodus ermöglicht werden, dass der Eintrittsbereich der Vorrichtung sowohl vor dem Behälterraum als auch vor dem Roboterraum freigemacht wird, sodass die Vorrichtung besser zugänglich ist.
-
In einer besonders bevorzugten Ausführungsform umfasst die Vorrichtung in ihrem Inneren einen weiteren Behälterraum mit einer weiteren Einschuböffnung, wobei der weitere Behälterraum neben dem erstgenannten Behälterraum angeordnet ist, und wobei die Vorrichtung zum Verschließen der weiteren Einschuböffnung weitere Verschlussmittel umfasst, die bevorzugt gleich wie die erstgenannten Verschlussmittel ausgeführt und unabhängig von diesen in den jeweiligen Betriebszustand bringbar sind. Somit sind auch die weiteren Verschlussmittel in einen ersten Betriebszustand verbringbar, in dem sie die weitere Einschuböffnung verschließen und einen Bereich zwischen dem weiteren Behälterraum und dem Roboterraum freigeben, in einen zweiten Betriebszustand verbringbar, in dem sie die weitere Einschuböffnung freigeben und den weiteren Behälterraum vom Roboterraum abtrennen, und in einen dritten Betriebszustand verbringbar, in dem sie sowohl die weitere Einschuböffnung als auch den Bereich zwischen dem weiteren Behälterraum und dem Roboterraum freigeben. Mit zwei Behälterräumen wird ermöglicht, dass ein Behälter ausgetauscht werden kann, während der Greifroboter weiterhin Bauteile aus dem anderen entnimmt. Wenn zusätzlich eine Trennwand zwischen den Behälterräumen vorgesehen wird, kann erzielt werden, dass der Roboterraum zu jeder Zeit vollkommen verschlossen ist.
-
Weiters bevorzugt umfasst die Vorrichtung eine Sensorik, welche dazu ausgebildet ist, zu erkennen, ob sich das Rolltor im ersten Betriebszustand, im zweiten Betriebszustand, und/oder im dritten Betriebszustand befindet, und wobei der Greifroboter besonders bevorzugt ferner dazu ausgebildet ist, nur dann Bauteile aus dem Behälter aufzunehmen, wenn sich das Rolltor gemäß der Sensorik im ersten Betriebszustand befindet. Dies ermöglicht eine zusätzliche Sicherheitsstufe, da z.B. der Greifroboter nur dann arbeitet, wenn die Vorrichtung vollständig geschlossen ist. Es kann somit nicht vorkommen, dass der Greifroboter einen Menschen verletzt, der durch eine geöffnete Einschuböffnung in den Roboterraum greift.
-
Diese und weitere vorteilhafte Ausgestaltungen des erfindungsgemäßen Verfahrens werden im Folgenden anhand der Figuren näher erläutert.
- 1 zeigt ein System mit einem manuellen Arbeitsplatz, einem Stauförderer und einem Produktionsroboter gemäß dem Stand der Technik.
- 2 zeigt eine Bin-Picking-Station gemäß dem Stand der Technik in einer Perspektivansicht.
- 3 zeigt eine erfindungsmäße Bin-Picking-Station mit zwei Rolltoren, die sich beide in einem ersten Betriebszustand befinden.
- 4 zeigt die Bin-Picking-Station von 3, wobei sich ein Rolltor in einem zweiten Betriebszustand befindet.
- 5 zeigt die Bin-Picking-Station von 3, wobei sich ein Rolltor in einem dritten Betriebszustand befindet.
- Die 6 bis 8 zeigen eine die Bin-Picking-Station analog zu den 3 bis 5, wobei nur ein Rolltor eingesetzt wird.
- Die 9 zeigt eine weitere erfindungsgemäße Bin-Picking-Station, wobei das Rolltor und dessen Bewegungsmechanismus in einer Explosionsansicht dargestellt sind.
-
1 zeigt ein aus dem Stand der Technik bekanntes System, bei dem ein Produktionsmitarbeiter 1 Bauteile 2 aus einem Behälter 3 entnimmt und in einer geordneten Lage auf eine spezielle Palette 4 eines Stauförderers 5 auflegt. Die Bauteile 2 liegen im Behälter 3 ungeordnet vor und müssen daher vom Produktionsmitarbeiter 1 manuell in eine richtige Lage gebracht werden, bevor diese auf die Palette 4 des Stauförderers 5 aufgelegt werden.
-
Der Stauförderer 5 bringt die nun geordneten Bauteile 2 auf der Palette 4 von der Zuführseite 6, an welcher der Produktionsmitarbeiter 1 arbeitet, zur sicherheitskritischen Produktionsseite 7, die von Personal nicht betreten werden darf. Die Zuführseite 6 ist von der Produktionsseite 7 durch einen Schutzzaun 8 getrennt. Auf der Produktionsseite 7 befindet sich ein Produktionsroboter 9, welcher die auf der Palette 4 geordnet vorliegenden Bauteile 2 aufgreift und auf einem Produktionstisch 10 verarbeitet. Dieses System ist insbesondere in der Automobilindustrie verbreitet.
-
Es ist bekannt, den Produktionsmitarbeiter 1 durch eine in 2 gezeigte Vorrichtung 11, eine sogenannte Bin-Picking-Station bzw. Zelle, zu ersetzen, welche mittels eines Greifroboters 15 in den Behälter 3 greift, um einen Bauteil 2 aufzugreifen, gegebenenfalls einer Qualitätskontrolle zu unterziehen, in die richtige Lage zu bringen und beispielsweise auf eine Palette 4 des Stauförderers 5 aufzulegen. Die Mechanik und Steuerung dieser Vorrichtung, insbesondere die allgemeinen Techniken zur Aufnahme von ungeordneten Bauteilen 2 aus dem Behälter 3 und dem Verbringen der Bauteile 2 in eine vorbestimmte Position, sind aus dem Stand der Technik an sich bekannt.
-
Die Vorrichtung 11 umfasst ein Gehäuse 13 mit einer Drehtür 14, wobei der Behälter 3 mit den Bauteilen 2 bei geöffneter Drehtür 14 von der begehbaren Zuführseite 6 her manuell oder automatisch in die Vorrichtung 11 einschiebbar ist. Innerhalb des Gehäuses 13 ist der Greifroboter 15 mit Greifarm vorgesehen, welcher dazu ausgebildet ist, Bauteile 2 aus dem in die Vorrichtung 11 geschobenen Behälter 3 zu entnehmen und in einer geordneten Lage auf eine als Produktionspuffer ausgebildete Transfervorrichtung 12 oder auf einen Stauförderer 5 zu verbringen.
-
3 zeigt eine erfindungsgemäße Ausführungsform, die eine Vorrichtung 20 mit einem ersten Rolltor 21 und einem zweiten Rolltor 31 zeigt, die jeweils in drei verschiedene Betriebszustände bringbar sind. Die weiteren Komponenten der erfindungsgemäßen Vorrichtung 20 können wie bei der Vorrichtung 11 ausgeführt werden, d.h. insbesondere weist auch die Vorrichtung 20 einen nicht im Detail dargestellten Greifroboter 15 zum Aufgreifen von Bauteilen 2 aus einem in der Vorrichtung 20 befindlichen Behälter 3 und Ablegen der Bauteile 2 auf eine Transfervorrichtung 12, auf einen Stauförderer 5 oder dergleichen auf. Es sei angemerkt, dass eine Seitenwand der Vorrichtung 20 zur einfacheren Darstellung des Innenraums nicht dargestellt ist, in praktischen Ausführungen jedoch vorhanden ist, um den Innenraum der Vorrichtung 20 abzuschließen.
-
Der Innenraum der Vorrichtung 20 setzt sich zusammen aus einem ersten Behälterraum 22, einem zweiten Behälterraum 32 und einem Roboterraum 23. Der erste und der zweite Behälterraum 22, 32 befinden sich üblicherweise nebeneinander am unteren Ende der Vorrichtung 20 und weisen jeweils eine Einschuböffnung 24, 34 nach außen auf, durch die jeweils ein Behälter 3 in die Vorrichtung 20 eingeschoben werden kann. Der Roboterraum 23 liegt in der Regel unmittelbar über den Behälterräumen 22, 32 und beherbergt den Greifroboter 15 und gegebenenfalls weitere Elektronik oder Mechanik. Die Behälterräume 22, 32 gehen stetig in den Roboterraum 24 über, sodass es einen ersten Bereich 25 zwischen dem ersten Behälterraum 22 und dem Roboterraum 23 und einen zweiten Bereich 35 zwischen dem zweiten Behälterraum 32 und dem Roboterraum 23 gibt, wobei diese Bereiche 25, 35 gegebenenfalls auch nur eine Ebene sein können.
-
Die beiden Behälterräume 22, 32 sind in der Regel gleich groß, sodass die Behälterräume 22, 32 jeweils gleiche Typen von Behältern 3 aufnehmen können. In anderen Varianten könnten die Behälterräume 22, 32 jedoch auch unterschiedlich groß ausgestaltet werden. In einer anderen Ausführungsform könnte die Vorrichtung 20 auch nur einen Behälterraum 22 aufweisen, der durch ein Rolltor 21 verschlossen ist, sodass es auch nur einen Bereich 25 zwischen dem einzigen Behälterraum 22 und dem Roboterraum 23 gibt. In wieder anderen Ausführungsformen könnten mehr als zwei Behälterräume 22, 32 vorgesehen werden, über denen sich wiederum der einzige Roboterraum 23 befindet. Werden zwei oder mehr Behälterräume 22, 32 vorgesehen, befindet sich üblicherweise eine permanente Wand 26 (4) zwischen den Behälterräumen 22, 32, die vertikal angeordnet ist und z.B. vom Boden bis zum Roboterraum 23 reicht.
-
Wie zuvor erwähnt können die Rolltore 21, 31 jeweils drei verschiedene Betriebszustände einnehmen. Im ersten Betriebszustand, der in 3 dargestellt ist, verschließt das Rolltor 21, 31 die jeweilige Einschuböffnung 24, 34 und der Bereich 25, 35 zwischen dem jeweiligen Behälterraum 22, 32 und dem Roboterraum 23 ist freigegeben. Befinden sich beide Rolltore 21, 31 im ersten Betriebszustand, ist die Vorrichtung 20 rundum geschlossen, d.h. der Innenraum der Vorrichtung 20 (d.h. die Summe aus den Behälterräumen 22, 32 und dem Roboterraum 23) ist durch eine unbefugte Person nicht zugänglich.
-
Da weiters der Bereich 25, 35 zwischen dem jeweiligen Behälterraum 22, 32 und dem Roboterraum 23 freigegeben ist, kann der im Roboterraum 23 befindliche Greifroboter 15 in einen Behälter 3 greifen, der sich im Behälterraum 22, 32 befindet. Dadurch kann die Vorrichtung 20 ihren regulären Betrieb aufnehmen und Bauteile 2 von dem in die Vorrichtung 20 geschobenen Behälter 3 aufnehmen und in einer geordneten Lage auf die Transfervorrichtung 12 oder auf den Stauförderer 5 verbringen. Der erste Betriebszustand des Rolltors 25, 35 ermöglicht somit einen Produktionsmodus der Vorrichtung 20.
-
Der zweite Betriebszustand ist in 2 für das erste Rolltor 21 dargestellt. Das zweite Rolltor 31 befindet sich weiterhin im ersten Betriebszustand. Es ist ersichtlich, dass das erste Rolltor 21 die Einschuböffnung 24 freigibt und den Behälterraum 22 vom Roboterraum 23 abtrennt. In dieser Stellung können Behälter 3 durch die Einschuböffnung 24 in die Vorrichtung 20 bzw. aus der Vorrichtung 20 geschoben werden, z.B. für einen Austausch von leeren Behältern 3 mit vollen Behältern 3. Da das Rolltor 21 gleichzeitig den Roboterraum 23 verschließt, d.h. sich zwischen dem Behälterraum 22 und dem Roboterraum 23 befindet, können unbefugte Personen nicht über die erste Einschuböffnung 24 in den Roboterraum 23 greifen. Somit ist ein Behältertausch ohne weitere Sicherungen möglich.
-
Weiters sei erwähnt, dass der Zustand in 2 weiterhin einen stetigen Betrieb ermöglicht, auch wenn ein Behälter 3 im ersten Behälterraum 32 leer ist und ausgetauscht wird. Da sich das zweite Rolltor 31 im ersten Betriebszustand befindet, kann der Greifroboter 15 weiterhin Bauteile 2 aus dem im zweiten Behälterraum 32 befindlichen Behälter 3 aufnehmen, während ein Behälter 3 im ersten Behälterraum 22 ausgetauscht wird. Die Entnahme von Bauteilen 2 aus dem Behälter 3 im zweiten Behälterraum 32 kann somit ohne Unterbrechung weiterlaufen. Es besteht keine Gefahr, dass ein Mensch in den Roboterraum 23 gelangen kann, insbesondere, wenn die Wand 26 zwischen den Behälterräumen 22, 32 vorhanden ist.
-
Um Wartungen durchzuführen, kann die Vorrichtung 20 weiters eine erste und/oder eine zweite Wartungstür 27, 37 haben, die sich über der jeweiligen Einschuböffnung 24, 34 befindet. Beispielsweise befindet sich über jeder der Einschuböffnungen 24, 34 eine gesondert öffenbare und schließbare Wartungstür 27, 37, unabhängig von der Anzahl an Behälterräumen 22, 32 der Vorrichtung 20. In anderen Fällen könnte auch vorgesehen werden, dass nur eine einzige öffenbare Wartungstür 27 vorgesehen ist, die beispielweise nur über einem der Behälterräume 22, 32 vorgesehen ist oder auch beide Behälterräume 22, 32 überspannt.
-
Aus den 3 und 4 ist ersichtlich, dass es Personal zu Wartungs- und Instandhaltungsarbeiten weder im ersten Betriebszustand des Rolltors 21, 31, noch im zweiten Betriebszustand des Rolltors 21, 31 möglich ist, sich im Inneren der Vorrichtung 20 stehend aufzuhalten bzw. diese einfach zu betreten, selbst wenn eine gegebenenfalls vorhandene Wartungstür 27 geöffnet ist.
-
Aus diesem Grund kann das Rolltor 21, 31 auch in einen dritten Betriebszustand gebracht werden, in dem das jeweilige Rolltor 21, 31 sowohl die Einschuböffnung 22, 32 als auch den Bereich zwischen erstem Bereich 25 und zweitem Bereich 35 freigibt. Um diese praktisch umzusetzen, kann das Rolltor 21 insbesondere in eine vertikale Stellung gebracht und auf der der Einschuböffnung 24, 34 gegenüberliegenden Wand der Vorrichtung 20 positioniert werden, wie für das erste Rolltor 21 in 3 ersichtlich ist. Alternativ könnte das Rolltor 21 durch eine geeignete Mechanik aber auch z.B. vertikal an einer anderen Außenwand angeordnet werden, beispielsweise auf der der Wand 26 gegenüberliegenden Außenwand der Vorrichtung 20 oder parallel an die Wartungstür versetzt werden, sodass sich das Rolltor 21, 31 beim Öffnen der Wartungstür 27 mit dieser mitbewegt.
-
Zum Verbringen des Rolltors 21, 31 in den ersten, zweiten bzw. dritten Betriebszustand wird bevorzugt eine Schienenführung vorgesehen. Die Schienenführung umfasst beispielsweise pro Rolltor 21, 31 zwei parallel zueinander verlaufende Schienen 28, die paarweise vertikal an der Einschuböffnung, horizontal zwischen dem Behälterraum und dem Roboterraum und vertikal in den weiteren Bereich geführt sind, der sich bevorzugt an der der Einschuböffnung 24, 34 gegenüberliegenden Seite der Vorrichtung 20 befindet. Werden zwei oder mehr Rolltore 21, 31 vorgesehen, werden zwei Schienen 28 pro Rolltor 21, 31 vorgesehen. In der dargestellten Variante bilden die beiden Schienen 28 jeweils eine rechteckige Form, sodass sich das Rolltor 21, 31 umlaufend auf diesen bewegen kann.
-
Im einfachsten Fall könnte das Rolltor 21, 31 manuell auf den Schienen 28 bewegt werden. Um einen vollautomatischen Betrieb zu ermöglichen und um das Rolltor 21 beispielsweise auch durch selbstfahrende Fahrzeuge zum Auswechseln der Behälter 3 öffnen bzw. schließen zu können, wird jedoch ein Antrieb vorgesehen, der das Rolltor 21, 31 in den jeweiligen Betriebszustand verbringt. Der Antrieb kann mit einem Sendeempfänger verbunden sein, um diesen per kabelloser Kommunikation anzusteuern. Gegebenenfalls könnte jedoch auch ein manuell bzw. mechanisch betätigbarer Schalter an der Vorrichtung 20 vorgesehen sein, um den Antrieb zu betätigen.
-
Als bevorzugter Antrieb für das Rolltor 21, 31 wird ein Kettenantrieb eingesetzt, der das jeweilige Rolltor 21, 31 entlang der Schienen 28 bewegt. Der Kettenantrieb ist unten für die 6 bis 9 im Detail beschrieben, kann jedoch auch bei der Ausführungsform der 3 bis 5 zum Einsatz kommen.
-
Die oben beschriebenen Rolltore 21, 31 sind üblicherweise gesondert voneinander ansteuerbar bzw. bewegbar, damit die Rolltore 21, 31 auch jeweils unterschiedliche Betriebszustände einnehmen können, wie in den 4 und 5 dargestellt ist.
-
Besonders bevorzugt weist die Vorrichtung 20 weiters eine Sensorik auf, welche dazu ausgebildet ist, den jeweiligen Betriebszustand des Rolltors 21, 31 zu erkennen, und dies einer Steuereinheit des Greifroboters 15 anzuzeigen. Die Steuereinheit kann dann den Greifroboter zur Aufnahme eines Bauteils aus einer jeweiligen Kiste 3 z.B. nur dann ansteuern, wenn sich das jeweilige Rolltor 21, 31 oder beide Rolltore 21, 31 gemäß der Sensorik im ersten Betriebszustand befindet. Alternativ oder zusätzlich könnte die Steuereinheit einen vollständigen Bewegungsstop des Greifroboters 15 anordnen, wenn sich eines oder beide Rolltore 21, 31 im zweiten und/oder dritten Betriebszustand befindet. Die Sensorik könnte beispielsweise durch ein Lichtschrankenreflexionssystem ausgebildet sein.
-
Die Rolltore 21, 31 sind üblicherweise durch eine Vielzahl von miteinander verbundenen, horizontal verlaufenden Lamellen gebildet, oder die Rolltore 21, 31 könnten durch eine flexible Plane gebildet sein, bevorzugt durch eine Kunststoffplane. Durch diese Ausführungsformen ist das Rolltor 21, 31 nicht starr, sondern kann um eine Kurve gebogen werden, insbesondere um vom vertikalen ersten Betriebszustand in den horizontalen zweiten Betriebszustand bzw. vom horizontalen zweiten Betriebszustand in den vertikalen dritten Betriebszustand versetzt zu werden. Es ist ersichtlich, dass sich das Rolltor 21, 31 beim Versetzen von einen Betriebszustand in einen anderen dabei vollständig innerhalb der Vorrichtung 20 bewegen kann und insbesondere nicht wie eine Drehtür nach außen schwingen muss.
-
In komplexeren Ausführungsformen muss jedoch auch kein einziges Rolltor 21, 31 vorgesehen werden, das von einen Betriebszustand in einen anderen verfahrbar ist. Beispielsweise könnte an der Einschuböffnung ein erstes Rolltor vorgesehen sein, das z.B. an die Wand 26 verfahrbar ist, und ein zweites Rolltor vorgesehen sein, das von der Position in 4 zur Position in 5 verfahrbar ist. Im Allgemeinen ist die Erfindung daher nicht auf ein einziges Rolltor 21, 31 pro Behälterraum 22, 32 beschränkt, sondern die Vorrichtung kann im allgemeinen Verschlussmittel zum Verschließen der Einschuböffnung und des Bereichs zwischen Behälterraum 22, 23 und Roboterraum 24 umfassen, welche die genannten drei Betriebszustände einnehmen können. In allen Ausführungsformen ist jedoch bevorzugt, wenn sich die Verschlussmittel beim Versetzen von einen Betriebszustand in einen anderen Betriebszustand vollständig innerhalb der Vorrichtung 20 bewegen und nicht nach außen schwenken, wie dies z.B. bei den Drehtüren von 2 der Fall ist.
-
Wie bereits oben erwähnt ist es nicht zwingend, dass die erfindungsgemäße Vorrichtung 20 zwei Behälterräume 22, 32 mit je einem Rolltor 21, 31 aufweist, sondern die Vorrichtung 20 könnte beispielsweise auch nur einen einzigen Behälterraum 22 mit einem einzigen Rolltor 21 aufweisen, siehe die 6 bis 8.
-
In 6 ist ein Zustand dargestellt, bei dem sich das Rolltor 21 im ersten Betriebszustand befindet. In diesem Zustand ist die Vorrichtung 20 nach außen vollständig abgeschlossen.
-
In 7 ist ein Zustand dargestellt, bei dem sich das Rolltor 21 im zweiten Betriebszustand befindet. In diesem Zustand kann ein Behälter 3 in die Vorrichtung 20 eingeführt werden, wobei der Roboterraum 23 jedoch durch die absperrende Stellung des Rolltors 21 nicht zugänglich ist. Die Seitentüre und die Wartungstüre 27 sind nur zum Zwecke der besseren Übersichtlichkeit nicht dargestellt.
-
In 8 ist ein Zustand dargestellt, bei dem sich das Rolltor 21 im dritten Betriebszustand befindet. In diesem Zustand kann die Vorrichtung 20 besonders einfach gewartet werden, da der Innenraum der Vorrichtung 20 vollständig begehbar ist, ohne dass das Rolltor 21 den Weg für Wartungspersonal sperren würde.
-
Aus den 7 und 8 ist weiters ersichtlich, dass die Schienen 28 auf einer Seite auf einem im Wesentlichen rechteckigen Rahmen ausgebildet sind. Auf diesem Rahmen können die Schienen 28 auf den vertikalen und der oberen horizontalen Seite ausgebildet sein. Das untere horizontale Stück des Rahmens kann somit auch entfallen bzw. nicht als Schiene 28 ausgebildet sein. Es versteht sich, dass diese Konstruktion für beide Sätze von Schienen vorgesehen werden könnte.
-
Aus der dargestellten Ausführungsform ist weiters ein Motor 40 für den Kettenantrieb ersichtlich, der in der dargestellten Variante jedoch nicht unmittelbar an einer der Schienen 28 vorgesehen ist, sondern innerhalb des Rahmens. Um das Rolltor 21 anzutreiben, sind ferner zwei Abschnitte 41 vorgesehen, welche die Schienen 28 mit dem Motor 40 verbinden und in der Form eines umgedrehten V angeordnet sind. Auf diese Weise kann eine Kette sowohl in den Abschnitten 41 als auch in den Schienen 28 geführt werden und der Motor 40 kann an einer Stelle positioniert werden, an der er das Rolltor 21 nicht behindert.
-
Der Motor 40 muss zudem nicht auf beiden Sätzen von Schienen 28 vorgesehen werden, d.h. nicht sowohl links als auch rechts bei der Vorrichtung 20 von 7 und 8. Beispielsweise ist im linken Satz von Schienen 28 eine unmittelbar durch den Motor 40 angetriebene Kette vorgesehen und im rechten Satz von Schienen 28 eine Kette, die nicht unmittelbar angetrieben ist. Es versteht sich, dass für die nicht unmittelbar angetriebene Kette auch keine Abschnitte 41 vorgesehen werden müssen. Um eine Bewegung der nicht unmittelbar angetriebenen Kette umzusetzen, kann eine Kupplungsstange 42 vorgesehen werden, welche die Ketten mittelbar verbindet. In 8 ist diese Kupplungsstange 42 schematisch am oberen, hinteren Knotenpunkt der Schienen 28 vorgesehen und verbindet z.B. zwei in die Kette eingreifende Zahnräder oder dergleichen, welche sich bei einer Bewegung der Kette mitdrehen. Die Kupplungsstange 42 kann bevorzugt von den Schienen 28 demontierbar sein, insbesondere über Muffenverbindungen, und es kann ermöglicht werden, dass die Kupplungsstange mit verschiedenen der Knotenpunkte verbindbar ist. In dieser Art und Weise könnte die Kupplungsstange 42 auch am oberen, vorderen Knotenpunkt, am unteren, hinteren Knotenpunkt oder am unteren, vorderen Knotenpunkt der Schienen 28 vorgesehen werden, z.B. wenn verschiedene Typen von Behältern 3 vorgesehen werden, die mit einer jeweiligen anderen Stellung der Kupplungsstange 42 kollidieren würden.
-
In 9 ist eine weitere Ausführungsvariante der Vorrichtung 20 vorgesehen, bei der die Höhe des Behälterraums 22 geringer ist als dessen Breite. In diesem Fall können die vorderen vertikalen Schienen 28 auch über die Einschuböffnung 24 hinausragen und über eine Umlenkung 43 zur horizontalen oberen Schiene geführt werden. Damit kann erzielt werden, dass das Rolltor 21 im ersten Betriebszustand die Einschuböffnung 24 abdeckt, ohne den Behälterraum 22 vom Roboterraum 23 (teilweise) abzutrennen. Eine derartige Umlenkung 43 kann auch an der hinteren vertikalen Schiene 28 vorgesehen werden. Die Umlenkung 43 kann z.B. oben an dieser Schiene 28 vorgesehen werden und nach oben oder hinten ragen oder unten an dieser Schiene 28 vorgesehen werden und nach hinten ragen, damit das Rolltor im dritten Betriebszustand den Behälterraum 22 nicht (teilweise) vom Roboterraum 23 abtrennt.
-
Es versteht sich, dass diese Ausführungsformen betreffend die Kettenantriebe, den Motor 40 und die Umlenkungen 43 auch bei der Ausführungsform der 3 bis 5 zum Einsatz kommen könnten.
-
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
-
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
-
Zitierte Patentliteratur
-
- WO 2022171570 A1 [0004]
- WO 2022171571 A1 [0004]
