DE69025879T2 - Anlage und Verfahren zur Steuerung des Betriebes einer Reihe von Maschinen, insbesondere von Pressen - Google Patents

Description

• Die vorliegende Erfindung betrifft eine Einrichtung und ein Verfahren zum Steuern der Arbeit einer Reihe von Maschinen, insbesondere Pressen, welche eine Abfolge von Arbeiten an Werkstücken, die entlang der Reihe vorwärtsbewegt werden, durchführen sollen, wobei die Reihe auch eine Vielzahl von programmierbaren Handhabungsrobotern umfaßt, welche zwischen den Maschinen angeordnet sind, um die Werkstücke von einer Maschine zur anderen zu transferieren, wobei jede Maschine eine bewegliche Vorrichtung aufweist, welche zwischen einer Arbeitsposition zur Ausführung einer bestimmten Arbeit an einem Werkstück, das in der Maschine angeordnet ist, und einer Ruheposition bewegbar ist, in welcher ein zu bearbeitendes Werkstück in der Maschine abgesetzt oder ein von der Maschine bearbeitetes Werkstück aufgenommen werden kann; wobei jeder Handhabungsroboter ein Greifglied aufweist, welches zwischen einer ersten Position, in der es ein Werkstück, das sich in der Maschine befindet, die in der Reihe direkt vor dem Roboter liegt, ergreifen kann, und eine zweite Position verstellbar ist, in der es das aufgegriffene Werkstück in der Maschine direkt nach dem Roboter ablegen kann.
• Reihen des oben genannten Typs werden insbesondere in der Automobilindustrie bei der Herstellung von gepreßten Metallblechteilen von Fahrzeugkarosserien verwendet. Jedes Metallblechelement wird einer Serie von Zieh-, Schneideund Perforationsoperationen etc. unterzogen, bis das fertige Werkstück produziert ist. Eine gewisse Zeitlang hat der Anmelder einen programmierbaren Handhabungsroboter hergestellt und verkauft, der insbesondere zum übergeben von Werkstücken von einer Presse zu einer anderen in einer Reihe von Pressen des oben genannten Typs von Vorteil ist. Dieser Handhabungsroboter ist im italienischen Gebrauchsmuster IT-U-0 195 537, in der korrespondierenden deutschen Patentanmeldung DE-A-3 445 003, in der korrespondierenden französischen Patentanmeldung FR-A-2,556,247 und im entsprechenden US-Patent US-A-4,661,040 beschrieben und dargestellt.
• Die Verwendung von Robotern in Reihen des oben genannten Typs ergibt offensichtlich den Vorteil, daß die Reihe eine beträchtliche Flexibilität hat, was es erlaubt, daß sie rasch und einfach auf neue Produktionserfordernisse angepaßt werden kann.
• Vor der Verwendung von Robotern war die üblicherweise verwendete herkömmliche Technik jene der sogenannten Transferreihen, bei der alle Maschinen in der Reihe synchron arbeiteten und die verschiedenen in der Reihe angeordneten Werkstücke gleichzeitig um einen Schritt entlang der Reihe weitergeführt wurden und zwar während dem Intervall zwischen zwei aufeinanderfolgenden Phasen, in denen die Maschinen in der Reihe aktiv waren. Das Einfügen von Robotern als ein Mittel zur Übergabe der Werkstücke von einer Presse zur anderen brachte - wie oben beschrieben - flexible Reihen, führte aber gleichzeitig zum asynchronen Betrieb der verschiedenen Maschinen in der Reihe. Mit anderen Worten hat bei Pressen-Reihen mit Robotern zwischen den Pressen jede Maschine der Reihe (Pressen) Roboter, Werkstücklader vor der Reihe und Werkstückentlader nach der Reihe einen Arbeitszyklus, der nicht perfekt an den Arbeitszyklus der anderen Maschinen angeknüpft ist. Damit die Reihe normal arbeitet, müssen daher die Roboter auch eine Regelfunktion erfüllen, indem sie Pausen in ihrem Weg zwischen einer Presse und einer anderen machen, wenn dies nötig ist. Infolgedessen sind die Arbeitszyklen der Roboter im allgemeinen ungleich mit häufigen Stillständen und darauf folgenden Abbremsungen und Beschleunigungen. Der Arbeitstakt der Reihe ist nicht wohldefiniert, da er Variationen ausgesetzt ist, die durch Variationen in den Zyklen der einzelnen Maschinen über eine Zeitperiode oder von Instabilitätsphänomenen und einem Mangel an Synchronisation hervorgerufen sind.
• Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Einrichtung und ein Verfahren zum Steuern der Arbeit einer Reihe jenes Typs zu schaffen, die am Beginn der vorliegenden Beschreibung beschrieben worden ist, wobei die oben erwähnten Nachteile vermieden werden.
• Die Einrichtung gemäß der Erfindung, die in den Ansprüchen 1 und 6 definiert ist, ist hauptsächlich dadurch gekennzeichnet, daß sie umfaßt:
• - Steuermittel für die erste Maschine in der Reihe, welche ausgebildet sind, um eine zyklische Bewegung der beweglichen Vorrichtung der ersten Maschine zwischen ihrer Ruheposition und ihrer Arbeitsposition mit einer vorbestimmten Grundtaktfrequenz hervorzurufen, welche die Arbeitszyklen aller restlichen Maschinen und aller Roboter in der Reihe kaskadenartig steuert,
• - Sensormittel, welche mit der ersten Maschine und mit jeder darauffolgenden Maschine in der Reihe in Verbindung stehen, um jedesmal ein Signal auszusenden, wenn sich die jeweilige Maschine an einem vorbestimmten Punkt in ihrem Arbeitszyklus befindet,
• - Steuermittel, welche mit jedem Handhabungsroboter in der Reihe in Verbindung stehen, um den jeweiligen Handhabungsroboter infolge der Aussendung des Signals durch die Sensormittel zu starten, welche mit der Maschine direkt vor dem Handhabungsroboter in Verbindung steht, wobei das Greifglied des Handhabungsroboters veranlaßt wird sich zyklisch von einer Ruheposition in die erste Position, von der ersten Position in die zweite Position und von der zweiten Position zurück in die Ruheposition in einem Arbeitszyklus zu bewegen, der sich in Phase mit dem Arbeitszyklus der Maschine direkt vor dem Handhabunbgsroboter befindet,
• - Sensormittel, welche mit jedem Handhabungsroboter in der Reihe in Verbindung stehen, um jedesmal ein Signal auszusenden, wenn sich das Greifglied des jeweiligen Roboters an einem vorbestimmten Punkt seines Zyklus befindet, und
• - Steuereinrichtung, welche mit jeder Maschine nach der ersten Maschine in der Reihe in Verbindung stehen, um eine zyklische Bewegung der beweglichen Vorrichtung der jeweiligen Maschine zwischen ihrer Arbeitsposition und ihrer Ruheposition infolge der Aussendung des Signals durch die Sensormittel zu starten, welche mit dem Handhabungsroboter, der sich direkt vor dieser Maschine befindet, in Verbindung steht, sodaß sich der Arbeitszyklus jeder Maschine nach der ersten Maschine mit dem Arbeitszyklus des direkt davor angeordneten Handhabungsroboters in Phase befindet. Mit anderen Worten sind die Arbeitszyklen der Maschinen und der Roboter in der Reihe synchronisiert, wobei der Arbeitszyklus der ersten Maschine am Eingang der Reihe als Referenz genommen wird und die Zyklen der übrigen Maschinen und Roboter voneinander in einem Kaskadenprozeß erhalten werden, der mit dem Zyklus der 1. Maschine beginnt.
• Wenn die Reihe in Betrieb ist, ermöglicht es die Einrichtung gemäß der Erfindung den verschiedenen Maschinen in der Reihe und den dazwischen gestellten Robotern mit regelmäßigen und synchronisierten Arbeitszyklen zu arbeiten.
• Insbesondere umfaßt jeder Arbeitszyklus eines jeden Roboters eine Auswärtsbewegung von seiner anfänglichen Ruheposition aus, und zwar in Richtung auf die Dresse, die vor dem Roboter angeordnet ist, wobei dies eine Phase darstellt, in der das Werkstück, welches in der vorherliegenden Maschine bearbeitet wird, ergriffen wird. Weiters umfaßt der Arbeitszyklus eine Rückbewegung, in der das Werkstück zur nachfolgenden Maschine transportiert wird, was eine Phase darstellt, in der das Werkstück in der nachher angeordneten Maschine abgelegt wird, und eine Endbewegung zu seiner anfänglichen Ruheposition. Während dieses Arbeitszyklus macht der Roboter zusätzlich zum Stop bei der Ruheposition am Anfang und am Ende des Zyklus keine zusätzlichen Stops. Mit anderen Worten stellt die Einrichtung jedes Mal dann, wenn sich das Greifglied des Roboters der vorherliegenden Maschine nähert, um ein Werkstück aufzunehmen oder der nachherliegenden Maschine nähert, um ein Werkstück abzusetzen, sicher, daß die Maschinen nicht in ihren Betriebszuständen sind, sodaß der Roboter nicht dazu gezwungen ist, seinen Arbeitszyklus zu unterbrechen, um Kollisionen zu vermeiden.
• Ähnlich stellt die Einrichtung auch sicher, daß jedes Mal dann, wenn der Roboter an einer Maschine arbeitet, er nicht mit dem jeweils davor und danach liegenden Roboter kollidiert.
• Ein weiterer Gegenstand der Erfindung ist ein Verfahren zum Regeln der Reihe, das mittels der vorgenannten Einrichtung ausgeführt wird.
• Die Erfindung wird nun unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben, die lediglich als nichteinschränkendes Beispiel wiedergegeben werden und in denen:
• die Fig. 1 eine perspektivische Darstellung einer Reihe von Pressen ist, in der eine Vielzahl von Robotern zwischen den Pressen benutzt wird, die Fig. 2 eine teilweise Seitenansicht der Fig. 1 ist, die Fig. 3 ein Blockdiagramm ist, das die Einrichtung gemäß der Erfingung zeigt und die Fig. 4 ein Graf ist, der das Arbeitsprinzip der erfindungsgemäßen Einrichtung zeigt.
• Die Fig. 1 und 2 zeigen eine Reihe von Pressen P1, P2, P3, P4, P5, P6 und P7, die allgemein mit 1 bezeichnet sind und die eine Abfolge von Zieh-, Schneide- und Perforationsoperationen an Blechelementen ausführen, die entlang der Reihe gefördert werden, um Kraftfahrzeugkarosseriekomponenten herzustellen. Die Reihe umfaßt eine Mehrzahl von Robotern R1, R2, R3, R4, R5 und R6 zwischen den Pressen, um die Werkstücke von einer Presse zur anderen zu transferieren. Die Aufbauten der Pressen P1 bis P7 sind nicht im Detail beschrieben, da diese Aufbauten von irgendeinem Typ sein können, und nicht Gegenstand der vorliegenden Erfindung sind. Zum Zwecke des Verständnisses der Erfindung ist es jedoch wichtig, die Tatsache zu erwähnen, daß jede Presse eine bewegbare Einrichtung M enthält, die vertikal zwischen einer hochgehobenen Ruheposition und einer abgesenkten Betriebsposition beweglich ist. Es ist jedoch offensichtlich, daß die Erfindung auch bei einer Reihe von Maschinen angewendet werden kann, die keine Pressen sind.
• Die Roboter R1 bis R6, die zwischen den Pressen in den beigefügten Zeichnungen dargestellt sind, sind von jenem Typ wie er der Gegenstand des italienischen Gebrauchsmusters Nr. IT-U-0 195 537 und der korrespondierenden Auslandspatente, die oben erwähnt sind, ist. Der Aufbau des Roboters ist hier im Detail nicht beschrieben, da er nicht Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist, und weil sich die Erfindung darüber hinaus auch auf Reihen anwenden läßt, die Roboter mit unterschiedlichem Aufbau verwenden. Eine kurze Beschreibung des Roboters, die Gegenstand der oben erwähnten Patentdokumente ist, und der zwischen den Pressen verwendet wird, wird hier nur gegeben, um die folgende Beschreibung zu verstehen. Unter Bezugnahme auf Fig. 2 umfaßt jeder Roboter R1 bis R6 eine fixe Basisstruktur 1, die an einem Punkt zwischen zwei aufeinanderfolgenden Pressen angeordnet ist, eine Trägerplattform 2, die auf der Basisstruktur 1 zur Rotation um eine vertikale Achse 3 befestigt ist, einen unteren Körper 4, der auf der Basisplattform 2 zur Rotation um eine vertikale Achse 5 in einem Abstand von der Achse 3 befestigt ist, einen Vorderarm 6, der um eine horizontale Achse 7 gelenkig mit dem unteren Körper 4 verbunden ist, einen Arm 8, der um eine horizontale Achse 9 gelenkig mit dem Vorderarm 6 verbunden ist und einen Endteil 10, der auf dem Ende des Armes 8 zur Rotation um eine longitudinale Achse 11 des Armes befestigt ist und der einen gelenkig gelagerten Greifkopf 12 aufweist, der ein Werkstück ergreifendes Element irgend eines bekannten Typs trägt, beispielsweise des Typs mit Saugkappen (nicht gezeigt). Aus Sicherheitsgründen ist der Bereich zwischen jedem Paar aufeinanderfolgender Pressen, in dem jeweils ein Roboter arbeitet durch Geländer 13 geschützt.
• Schließlich umfaßt die in den Fig. 1 und 2 dargestellte Reihe einen Laderoboter c und einen Endladeroboter s jeweils vor bzw. nach der Reihe. Die Aufbauten der Roboter C, S werden gleichfalls unten nicht beschrieben, da sie von jedem bekannten Typ sein können und nicht Gegenstand der vorliegenden Erfindung sind.
• Die Fig. 3 der beigefügten Zeichnungen zeigt schematisch die Einrichtung gemäß der Erfingung unter Bezugnahme auf eine Station der Reihe 1, dh auf einen Teil der Reihe 1, der einen zwischen den Pressen angeordneten Roboter Ri, die Presse Pi, welche direkt vor dem Roboter Ri angeordnet ist und die Presse P(i+1) umfaßt, die direkt nach dem Roboter angeordnet ist.
• In bekannter Weise hat jede der beiden Pressen und der Roboter jeweils eine eingebaute programmierbare logische Steuereinrichtung (PLC), die jeweils mit 12, 13 und 14 für die vorherliegende Presse, für den Roboter und für die nachher liegende Presse bezeichnet sind. Die PLCs 12, 13, 14 steuern die Pressen und den Robotern.
• Der Roboter weist auch ein Webungssteuersystem (MCS) auf, das durch einen Prozessor gebildet wird, welcher durch die Reihe Daten mit der PLC 13 austauschen kann. Die PLC 13 kann Daten mit ähnlichen Roboter PLCs 19, 20 der vorher und nachher angeordneten Stationen über Eingabe/Ausgabeleitungen 21, 22 austauschen. Der Roboter PLC 13 tauscht auch Daten mit einer Steuer PLC der Station 23 über eine Eingabe-/Ausgabeleitung 24 und mit den PLCs 12, 14 über Eingabe-/Ausgabeleitungen 15, 17 aus. Die PLC 23 kann Daten mit ähnlichen PLCs 25, 26 der vorher und nachher angeordneten Stationen über Eingabe-/Ausgabeleitungen 27, 28 austauschen.
• Sensormittel SP sind mit jeder Presse zur Ausgabe eines Signals verbunden, wenn die bewegliche Einrichtung der Presse an einem oder mehreren vorbestimmten Punkten in ihrem Zyklus der periodischen Bewegung liegt, wie dies unten detaillierter beschrieben wird. Die Sensormittel können von irgend einem bekannten Typ sein. Sie können beispielsweise durch mechanische Sensormittel gebildet sein, die dazu geeignet sind, mit einem beweglichen Teil zusammenzuarbeiten, dessen Bewegung mit der Bewegung der beweglichen Einrichtung der Presse gekoppelt ist. Alternativ können die Sensormittel durch elektronische Sensormittel gebildet sein, beispielsweise um die Winkelposition einer drehbaren Welle zu erfassen, die die bewegliche Einrichtung der Presse antreibt.
• Als eine weitere Alternative können die Sensormittel durch einen Sensor zum Dedektieren eines Parameters gebildet sein, dessen Wert mit dem Arbeitszyklus der Presse (beispielsweise der Zeit, der Temperatur, etc.) gekoppelt ist. Die Sensormittel sind unten nicht im Detail beschrieben, da sie einen bekannten Aufbau haben können, der nicht Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist. Außerdem macht das Weglassen der Details aus den Zeichnungen und der Beschreibung die letztere leichter und einfacher zu verstehen.
• Sensormittel SR des oben aufgezeigten Typs stehen auch mit dem Roboter in Verbindung, um zu erfassen, wenn das Werkstück ergreifende Glied, welches von dem Greifer 12 des Roboters getragen ist, in einer oder mehreren vorbestimmten Lagen seines Bewegungszyklusses ist.
• Die verschiedenen in Fig. 3 gezeigten Einrichtungen sind vorgesehen, um eine Abfolge von Schritten auszuführen, die wie im Detail unten unter Bezugnahme auf Fig. 4 beschrieben ist.
• Beim besonderen dargestellten Ausführungsbeispiel ist jeder Roboter in einer Werteposition, die zur nachher liegenden Presse weist (siehe Fig. 2), wenn er nicht arbeitet. Wenn ein gegebener Roboter zum Arbeiten gebracht wird, bewegt er sich aus dieser Ruheposition zu einer ersten Position, die dem Aufgreifen eines Werkstückes von der vorherliegenden Presse entspricht, dann von dieser ersten Position in eine zweite Position, die dem Ablegen des aufgegriffenen Werkstückes in der nachfolgenden Presse entspricht, und dann aus dieser zweiten Postion zurück in die Ruheposition. Diese Bewegungsabfolge wird zyklisch wiederholt, wobei der Roboter in seiner Ruheposition eine bestimmte Zeit lang zwischen einem Zyklus und dem nächsten anhält. Was jedoch die Pressen in der Reihe betrifft, bewegt sich bei laufender Reihe die bewegliche Einrichtung jeder Presse zyklisch zwischen ihrer nicht arbeitenden angehobenen Postion und ihrer arbeitenden abgesenkten Position außer in einem Notfall ohne Pausen.
• Die Fig. 4 der beigefügten Zeichnungen zeigt einen Grafen, der die Arbeitszyklen der Pressen P1, P2 und P3 und der Roboter R1 und R2 in der Reihe darstellt, wobei die Arbeitsweise der übrigen Pressen und Roboter in der Reihe aus der folgenden Beschreibung unter Bezugnahme auf die dargestellten Grafen ableitbar ist.
• In Fig. 4 stellt die ganz oben dargestellte Kurve 1 ein Startsignal für die erste Presse P1 in der Reihe dar.
• Zum Zeitpunkt to führt dieses Signal zum Start der Presse P1. Der Arbeitszyklus der Presse ist durch die zweite Kurve von oben in Fig. 4 dargestellt. Beim dargestellten Ausführungsbeispiel ist die Presse P1 von jenem Typ, bei dem die bewegliche Einrichtung eine Blechniederhaltevorrichtung aufweist, die zwischen einer angehobenen nicht arbeitenden Position und einer abgesenkten arbeitenden Position beweglich ist, sowie eine Stanze, die sich mit der Niederhaltevorrichtung entlang eines Teiles ihres Weges zwischen der nicht arbeitenden Position und der arbeitenden Postion der Niederhaltevorrichtung mitbewegt, worauf die Stanze noch weiter nach unten fahren kann, um das Ziehen einer Blechplatte zu bewirken, die in der Presse angeordnet ist. Unter Bezugnahme auf den Grafen der Fig. 4 beginnt die bewegliche Einrichtung der Presse P1, welche die Stanze und die Niederhaltevorrichtung, zum Zeitpunkt t&sub1; aus ihrer nicht arbeitenden angehobenen Position abwärts zu fahren, nachdem das Startsignal zum Zeitpunkt t&sub0; gegeben worden ist. Zum Zeitpunkt t&sub2; hat die Niederhaltevorrichtung ihre abgesenkte Arbeitsposition erreicht. Nach diesem Zeitpunkt fährt die Stanze weiterhin nach unten bis sie ihre abgesenkte Arbeitsposition erreicht, was zum Zeitpunkt t&sub3; passiert. Zu diesem Zeitpunkt kehrt die bewegliche Einrichtung aufwärts zurück bis sie ihre angehobene Ruheposition zum Zeitpunkt t&sub4; erreicht, worauf der Arbeitszyklus in einer identischen Weise wiederholt wird.
• Nachdem einmal das Startsignal zum Zeitpunkt t&sub0; gegeben worden ist, führt die PLC 12 der 1. Presse P1 der Reihe gemäß der vorliegenden Erfindung dazu, daß sich die Einrichtung dieser Presse zyklisch mit einer vorbestimmten Grundtaktfrequenz bewegt, die dazu gedacht ist, die Arbeitszyklen aller übrigen Pressen und aller Roboter in der Reihe zu steuern. Mit anderen Worten wird die Arbeitsrate der 1. Presse P1 in der Reihe als eine Referenz oder "Takt" für die gesamte Reihe verwendet. Natürlich werden die Arbeitsraten aller Maschinen in der Reihe in Betracht gezogen, wenn diese Arbeitsrate ausgewählt wird, sodaß sie nicht langsamer als irgend eine von diesen ist.
• Das Startsignal für den Roboter R1, der direkt nach der Presse P1 angeordnet ist, wird unter Bezugnahme auf einen vorbestimmten Punkt im Zyklus der Presse P1 erzeugt.
• Genauer gesagt wird das Signal, welches den Roboter R1 startet, in Übereinstimmung mit einem Punkt C im Zyklus der Presse P1 abgegeben. Wenn die Sensormittel SP, die mit der Presse P1 verbunden sind, feststellen, daß der Zyklus der Presse den Punkt C erreicht hat, senden sie ein Signal aus, das durch die PLC 12 der Presse empfangen wird und damit der Roboter-PLC 13 (Fig. 3) zugeführt wird, die den Roboter R1 nach einer Verzögerung D1 (Fig.4) gegenüber jenem Zeitpunkt startet, an dem der Zyklus der Presse durch den Punkt C verläuft.
• Unter Bezugnahme auf Fig. 4 wird der Roboter R1 zu einem Zeitpunkt dr1 gestartet. Zu diesem Zeitpunkt befindet sich der Roboter in seiner Ruheposition, die zur Presse P2 hinweist. Während einer ersten Phase in seinem Zyklus bewegt sich das Greifglied des Roboters zur Presse P1 hin, (wie dies symbolisch durch den Pfeil F1 in Fig. 4 dargestellt ist). Der Roboter erreicht somit seine 1. Position in Korrespondenz mit der Presse P1, wo er ein bearbeitetes Werkstück aufnehmen kann (der Teil des Grafen des Zyklus von R1 ist mit einer unterbrochenen Linie gezeichnet), worauf er sich in seine 2. Position (Pfeil F2) bewegt und dann zurück in seine Ruheposition, wo er anhält. Der Punkt C im Zyklus der Presse P1, zu dem die Presse den Roboter R1 aufruft, ist so gewählt, daß die Presse sicher offen ist, wenn der Roboter die Presse P1 erreicht, und daß der Roboter das bearbeitete Werkstück dadurch ohne Notwendigkeit eines Zwischenstops aufnehmen kann. Um für mögliche Notfallsituationen vorzusorgen, wird in jedem Fall ein OK-Signal, das heißt ein Signal, das es dem Roboter R1 erlaubt in die Presse einzufahren, an einem Punkt B im Zyklus der Presse P1 erzeugt (wobei das Erreichen dieses Punktes durch die Sensormittel SP angezeigt wird). Ebenfalls aus Sicherheitsgründen führt der Roboter R1 zu einem Zeitpunkt tr2 einen Test mit der Presse P1 aus, wie dies schematisch durch den unterbrochenen Pfeil der Fig. 4 dargestellt ist, um zu bestätigen, daß die Presse offen ist. Dieser Test wird durch die Roboter-PLC über die Eingabe-/Ausgabeleitungen 15, 16 durchgeführt.
• Zu einem Zeitpunkt tr3, zu dem der Roboter seine Arbeitsposition an der Presse P1 erreicht, wird ein anderes Signal erzeugt, das nach einer Verzögerung D3 zu einem OK- oder Freigabe-Signal führt, um ein neues Werkstück in die Presse P1 zu laden. Wiederum aus demselben Grund führt die Presse mit dem Roboter zu einem Punkt A im Zyklus der Presse P1 einen Test aus, welcher nach einem Zeitpunkt t&sub4; erreicht wird, um zu bestätigen, daß sich der Roboter aus seiner Arbeitsposition in der Presse wegbewegt hat. Nachdem der Punkt a im Zyklus erreicht worden ist, werden die oben beschriebenen Schritte zyklisch wiederholt.
• Am Beginn des 2. Zyklus des Roboters R1 zum Zeitpunkt der mit tr4 angezeigt ist, erzeugen die Sensormittel SR ein Signal, das eine 2. Presse P2 in der Reihe nach einer Verzögerung D2 startet. Diese Presse ist von jenem Typ, der einen einzigen Schlaghammer umfaßt, welcher zwischen einer 1. nicht arbeitenden Position und einer arbeitenden herabgesenkten Position bewegt werden kann. Zum Zeitpunkt t&sub1;&sub0; beginnt die Schlagmasse hinabzufahren, wobei ihre arbeitende abgesenkte Stellung zum Zeitpunkt t&sub1;&sub1; erreicht wird, worauf die Schlagmasse wieder ansteigt bis sie im Zeitpunkt t&sub1;&sub2; ihre nicht arbeitende angehobene Position erreicht. Zu einem Zeitpunkt tr5 erzeugen die mit dem Roboter R1 in Verbindung stehenden Sensormittel SR ein Freigabesignal für die Arbeit der Presse P2, was sicherstellt, daß der Roboter R1 sich aus seiner Arbeitsposition bei der Presse P2 wegbewegt hat, wenn die bewegbare Einrichtung dieser Presse abgesenkt wird. Zu einem Zeitpunkt nach dem Zeitpunkt t&sub1;&sub0; führt die Presse wiederum einen Test mit dem Roboter R1 aus, um zu verifizieren, daß der Roboter sich wegbewegt hat. An einem Punkt C im Zyklus der Presse P2, dessen Erreichen durch die mit dieser Presse in Verbindung stehenden Sensormittel SP erfaßt wird, wird nach einer Verzögerung D1 ein Signal erzeugt, das den nach der Presse P2 angeordneten R2 startet. Zu einem Punkt B im Zyklus der Presse P2 gibt die Presse ein Signal zur Freigabe der Operation des Roboters R2 ab, welches sicherstellt, daß die Presse offen ist, wenn der Roboter seine Arbeitsposition bei der Presse P2 erreicht. Der Roboter R2 führt seinerseits einen Test mit der Presse P2 zu einem Zeitpunkt Tr&sub6; aus, um zu bestätigen, daß die Presse offen ist. Wenn er seine Arbeitsposition bei der vorher liegenden Presse erreicht hat, erzeugt der Roboter R2 auch ein Signal, das mit einer Verzögerung D3, das OK dem Roboter R1 gibt, um sicherzustellen, daß keine Kollision zwischen den Robotern R1 und R2 bei der Presse P2 auftreten kann. Aus demselben Grund macht der Roboter R1 einen Test mit dem Roboter R2 (der mittels eines Austausches von Daten zwischen den mit den Robotern in Verbindung stehenden MCS-Prozessoren durchgeführt wird). Um sicherzustellen, daß sich der Roboter R2 von der Presse P2 wegbewegt hat, wenn der Roboter R1 gerade bei der Presse ankommt.
• Auf eine der oben beschriebenen ähnliche Weise sendet der Roboter R2 ein Signal beim Start seines 2. Zyklus aus, um die Presse P3 mit einer Verzögerung D2 zu starten. Der Arbeitszyklus dieser Presse wird als Referenz für den Arbeitszyklus des Roboters R3 und so weiter in einem Kaskadenprozeß verwendet, bis alle Roboter und alle Pressen in der Reihe erfaßt sind.
• Jede Anormalität bei einer Station wird durch die PLC 23 an die anderen Stations-PLCs weitergegeben, um die Reihe zu stoppen, falls dies nötig ist.

Claims (6)

1. Einrichtung zum Steuern der Arbeit einer Reihe (1) von Maschinen (P1-P7), insbesondere Pressen, welche eine Abfolge von Arbeiten an Werkstücken, die entlang der Reihe (1) vorwärtsbewegt werden, durchführen sollen, wobei die Reihe auch eine Vielzahl von programmierbaren Handhabungsrobotern (R1-R6) umfaßt, welche zwischen den Maschinen (P1-P7) angeordnet sind, um die Werkstücke von einer Maschine zur anderen zu transferieren, wobei jede Maschine (P1-P7) eine bewegliche Vorrichtung (M) aufweist, welche zwischen einer Arbeitsposition zur Ausführung einer bestimmten Arbeit an einem Werkstück, das in der Maschine angeordnet ist, und einer Ruheposition bewegbar ist, in welcher ein zu bearbeitendes Werkstück in der Maschine abgesetzt oder ein von der Maschine bearbeitetes Werkstück aufgenommen werden kann; wobei jeder Handhabungsroboter (R1-R6) ein Greifglied aufweist, welches zwischen einer ersten Position, in der es ein Werkstück, das sich in der Maschine befindet, die in der Reihe direkt vor dem Roboter liegt, ergreifen kann, und eine zweite Position verstellbar ist, in der es das aufgegriffene Werkstück in der Maschine direkt nach dem Roboter ablegen kann,

wobei die Einrichtung dadurch gekennzeichnet ist, daß sie umfaßt:

- Steuermittel (12, 18, 23) für die erste Maschine (P1) in der Reihe (1), welche ausgebildet sind, um eine zyklische Bewegung der beweglichen Vorrichtung (M) der ersten Maschine (P1) zwischen ihrer Ruheposition und ihrer Arbeitsposition mit einer vorbestimmten Grundtaktfrequenz hervorzurufen, welche die Arbeitszyklen aller restlichen Maschinen (P2-P7) und aller Roboter (R1-R6) in der Reihe (1) kaskadenartig steuert,

- Sensormittel (SP), welche mit der ersten Maschine (P1) und mit jeder darauffolgenden Maschine (P2-P7) in der Reihe (1) in Verbindung stehen, um jedesmal ein Signal auszusenden, wenn sich die jeweilige Maschine an einem vorbestimmten Punkt (C) in ihrem Arbeitszyklus befindet,

- Steuermittel (13), welche mit jedem Handhabungsroboter (R1- R6) in der Reihe (1) in Verbindung stehen, um den jeweiligen Handhabungsroboter infolge der Aussendung des Signals durch die Sensormittel (SP) zu starten, welche mit der Maschine direkt vor dem Handhabungsroboter in Verbindung steht, wobei das Greifglied (12) des Handhabungsroboters veranlaßt wird sich zyklisch von einer Ruheposition in die erste Position, von der ersten Position in die zweite Position und von der zweiten Position zurück in die Ruheposition in einem Arbeitszyklus zu bewegen, der sich in Phase mit dem Arbeitszyklus der Maschine direkt vor dem Handhabungsroboter befindet,

- Sensormittel (SR), welche mit jedem Handhabungsroboter (R1- R6) in der Reihe (1) in Verbindung stehen, um jedesmal ein Signal auszusenden, wenn sich das Greifglied (12) des jeweiligen Roboters an einem vorbestimmten Punkt seines Zyklus befindet, und

- Steuereinrichtung (15, 17, 16, 23), welche mit jeder Maschine nach der ersten Maschine in der Reihe in Verbindung stehen, um eine zyklische Bewegung der beweglichen Vorrichtung der jeweiligen Maschine zwischen ihrer Arbeitsposition und ihrer Ruheposition infolge der Aussendung des Signals durch die Sensormittel (SR) zu starten, welche mit dem Handhabungsroboter, der sich direkt vor dieser Maschine befindet, in Verbindung steht, sodaß sich der Arbeitszyklus jeder Maschine nach der ersten Maschine (P1) mit dem Arbeitszyklus des direkt davor angeordneten Handhabungsroboters in Phase befindet.

2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Handhabungsroboter (R1-R6) mit einer vorbestimmten Verzögerung (D1) gestartet wird, nachdem die Maschine vor diesem Roboter den vorbestimmten Punkt (C) ihres Zyklus erreicht hat.

3. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jede Maschine (P2-P7) nach der ersten Maschine (P1) mit einer vorbestimmten Verzögerung (D2) gestartet wird, nachdem der Roboter vor dieser Maschine den vorbestimmten Punkt seines Zyklus erreicht hat.

4. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die mit jeder Maschine in Verbindung stehenden Sensormittel (SP) ausgebildet sind, um das Erreichen eines zweiten Punktes (B) und eines dritten Punktes (A) im Zyklus der Maschine festzustellen, wobei diese Punkte als Hinweise zur Vermeidung von Kollisionen der Maschine mit dem Roboter nach der Maschine verwendet werden, wenn der Roboter an seiner ersten Arbeitsposition an der Maschine ankommt und wenn sich die bewegliche Vorrichtung der Maschine gegen ihre Arbeitsposition bewegt.

5. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die mit jedem Roboter in Verbindung stehenden Sensormittel (SR) ausgebildet sind, um das Erreichen eines oder mehrerer weiterer Punkte im Arbeitszyklus des Roboters festzustellen, und diese werden als Hinweise zur Vermeidung von Kollisionen des Roboters mit der Maschine davor und mit dem Roboter vor dieser verwendet.

6. Verfahren zum Steuern der Arbeit einer Reihe (1), welche eine Vielzahl von Maschinen (P1-P7) umfaßt, insbesondere Pressen, welche eine Abfolge von Arbeiten an Werkstücken, die entlang der Reihe (1) vorwärtsbewegt werden, durchführen sollen, wobei die Reihe auch eine Vielzahl von programmierbaren Handhabungsrobotern (R1-R6) umfaßt, welche zwischen den Maschinen (P1-P7) angeordnet sind, um die Werkstücke von einer Maschine zur anderen zu transferieren, wobei jede Maschine (P1- P7) eine bewegliche Vorrichtung (M) aufweist, welche zwischen einer Arbeitsposition zur Ausführung einer bestimmten Arbeit an einem Werkstück, das in der Maschine angeordnet ist, und einer Ruheposition bewegbar ist, in welcher ein zu bearbeitendes Werkstück in der Maschine abgesetzt oder ein von der Maschine bearbeitetes Werkstück aufgenommen werden kann; wobei jeder Handhabungsroboter (R1-R6) ein Greifglied aufweist, welches zwischen einer ersten Position, in der es ein Werkstück, das sich in der Maschine befindet, die in der Reihe direkt vor dem Roboter liegt, ergreifen kann, und eine zweite Position verstellbar ist, in der es das aufgegriffene Werkstück in der Maschine direkt nach dem Roboter ablegen kann,

wobei das Verfahren dadurch gekennzeichnet ist, daß es folgende Schritte umfaßt:

- Hervorrufen einer zyklischen Bewegung der beweglichen Vorrichtung (M) der ersten Maschine (P1) in der Reihe (1) zwischen ihrer Ruheposition und ihrer Arbeitsposition mit einer vorbestimmten Grundtaktfrequenz, welche die Arbeitszyklen aller restlichen Maschinen (P2-P7) und aller Roboter (R1-R6) in der Reihe (1) steuern,

- Erzeugen eines Signals jedesmal, wenn sich jede gegebene Maschine in der Reihe an einem vorbestimmten Punkt (C) in ihrem Arbeitszyklus befindet,

- Starten jedes gegebenen Handhabungsroboters infolge der Aussendung des Signals, welches dem Erreichen des vorbestimmten Punktes (C) im Arbeitszyklus der direkt vor dem Handhabungsroboter liegenden Maschine entspricht, zyklisches Bewegen des Greifgliedes des Handhabungsroboters von seiner Ruheposition zu seiner ersten Position, von seiner ersten Position zu seiner zweiten Position und von seiner zweiten Position zurück zu seiner Ruheposition in einem Arbeitszyklus, der sich in Phase mit dem Arbeitszyklus der direkt davor liegenden Maschine befindet,

- Aussenden eines Signals jedesmal, wenn sich das Greifglied eines gegebenen Handhabungsroboters an einem vorbestimmten Punkt seines Zyklus befindet, und

- Starten einer zyklischen Bewegung der beweglichen Vorrichtung (M) jeder gegebenen Maschine zwischen ihrer Arbeitsposition und ihrer Ruheposition infolge der Aussendung des Signals, welches dem Erreichen des vorbestimmten Punktes im Arbeitszyklus des direkt davor liegenden Roboters entspricht, sodaß sich der Arbeitszyklus jeder Maschine nach der ersten Maschine in Phase mit dem Arbeitszyklus des Roboters direkt davor befindet.