DE69112719T2

DE69112719T2 - Fördersystem in Modulbauweise.

Info

Publication number: DE69112719T2
Application number: DE69112719T
Authority: DE
Inventors: Harold G Deisenroth; Jeffrey W Drawe
Original assignee: Xerox Corp
Current assignee: Xerox Corp
Priority date: 1990-06-27
Filing date: 1991-06-27
Publication date: 1996-05-02
Anticipated expiration: 2011-06-28
Also published as: EP0463878B1; EP0463878A1; US5150781A; JPH04226212A; DE69112719D1

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft allgemein ein Fördersystem, das eine Mehrzahl von modularen Förderern zum Transport von Gegenständen aufweist. Insbesondere betrifft diese Erfindung einen einzelnen, modularen Förderer, der konstruiert ist, mit anderen modularen Förderern verbunden zu werden, um ein System zum Transportieren von Gegenständen zu bilden.
Es gibt eine große Vielfalt von modularen Fördersystem zum Transportieren von Gegenständen. Beispielsweise ist in US-A-2,346,659 ein Warenförderer geoffenbart, bei dem jeder Abschnitt einzeln mit Energie versorgt wird und Rollen verwendet, um Material zu fördern. Eine Verbindung ist vorgesehen, um mehrere Einheiten aneinander zu befestigen. US-A-3,709,381 offenbart ein Frachtverarbeitungssystem und ein Verfahren, wobei mehrere unterschiedliche Arten von Modulen geoffenbart sind, die in einer Vielfalt von Möglichkeiten angeordnet werden können. Ein Computersystem ist vorgesehen, um jeden Abschnitt des Systems zu steuern. Jeder Modul wird getrennt mit Energie versorgt und kann ausgestaltet werden, daß er eine Last in irgendeine Richtung bewegt. Der Computer ermöglicht den sofortigen Aufruf der Stelle eines Gegenstandes, der sich irgendwo innerhalb des Systems befindet. Ein anderes Beispiel ist US-A-4,015,706, die eine Anordnung offenbart, die entwickelt worden war, um eine Kapazität zum schnellen und wirksamen Anordnen und Konstruieren eines Ätzsystems auf der Grundlage eines Kundens zu schaffen, in dem eine erwünschte Ätzkapazität, eine erwünschte Spülkapazität, eine erwünschte Trocknungskapazität usw. durch Bereitstellen von Modulen geschaffen wird, die zu Einheiten oder Gruppen kombiniert werden können, um eine erwünschte Behandlung zu erreichen. Die Module werden miteinander verbunden und sorgfältig ausgerichtet und werden gemeinsam in einer Art angetrieben, die vorgesehen ist, damit ein Antrieb eines Moduls ohne weiteres mit dem Antrieb eines anderen verbunden werden kann. US-A-4,227,607 offenbart ein Verfahren und ein System zum dynamischen Aufbewahren von Gegenständen, wobei Gepäck entweder in dem System aufbewahrt werden oder durch es hindurch bewegt werden kann. Eine zentrale Steuereinrichtung überwacht alle Sensoren des gesamten Systems. Jede Einheit innerhalb einer Kette wird einzeln mit Energie versorgt. Ähnlich offenbart US-A-4,236,631 eine Fördereinheit, die mit anderen Einheiten verbunden wird, einzeln mit Energie versorgt wird und Erfassungseinrichtungen an jeder der Einheiten aufweist. Obgleich geoffenbart ist, daß jeder Förderer eine Steuereinrichtung hat, ist eine solche Einrichtung nur eine einfache Relaisschaltung, keine programmierbare Logiksteuereinrichtung. Ein anderes solches Fördersystem ist in US-A-4,453,627 geoffenbart, bei dem jede Einheit in eine Mehrzahl von Zonen und Sensoren für diese Zonen unterteilt ist. Jede Einheit wird gesteuert, indem hydraulischer Druck in Reaktion auf die Sensoren in den Zonen verwendet wird.
DD-A-227,941, auf der der Oberbegriff des Anspruches 1 beruht, offenbart eine Schaltungsanordnung für die Steuerung von Förderanlagen, wobei das Umschalten der Förderanlage über einen Steuereingang zur Auswahl des Betriebsmodus stattfindet. Die Bildung einer Schlange wird über eine weitere Steuereingabe initiiert, um Lieferungen zu sperren. Jede Palettenhilfsstation weist eine logische Kombinations- Schaltung (PROM = Programmierbarer Nurlesespeicher) auf, dessen Eingängen Signale von zwei Signalsendern zugeführt werden, die durch die Palette aktiviert werden, ein Anforderungssignal von der Kombinationsschaltung der vorhergehenden Hilfsstation, ein Bestätigungssignal von der Kombinationsschaltung der folgenden Hilfsstation, sowie ein externes Steuersignal zum Ändern der Richtung und Sperren der Lieferungen.
US-A-3,983,988 offenbart eine Umlenkvorrichtung zur Verwendung beim Übergeben ausgewählter Gegenstände, die sich entlang einem Förderer bewegen, auf einen schneidenden Förderer, wobei eine erste und eine zweite Reihe von unabhängig angetriebenen, mit Energie versorgten Rädern und wahlweise bewegbarer Befestigungseinrichtung für die zwei Reihen eingeschlossen sind, so daß sie zwischen der ersten Position, wo keine Umlenkung stattfindet, und einer zweiten Arbeitsposition bewegt werden können, in der die Räder der ersten oder stromaufwärtigen Reihe unter einem ersten Winkel schräggestellt und in einer ersten vertikalen Position oberhalb der Förderoberfläche positioniert werden, und die Räder der zweiten Reihe unter einem größeren Winkel schräggestellt werden und oberhalb der ersten Reihe sind. US-A-4,706,793 offenbart ein Förderelement mit beabstandeten Rollen, das einen Hauptkörper mit Bohrungen einschließt, die Stössel enthalten, die mittels einer aufblasbaren Blase bewegbar sind.
Obgleich diese angegebenen Fördersysteme gut arbeiten, fehlt ihnen allen eine wirksame und flexible Kommunikationseinrichtung. Entweder sind diese Systeme ausgelegt, daß sie in einer Konfiguration aufgebaut werden und so bleiben und nicht zum Abbau und Neuaufbau auf einfache Weise gemacht sind, oder ein großes, zentrales Kommunikationssteuersystem wird benötigt, um die verschiedenen Gegenstände zu verfolgen, die entlang dem Fördersystem transportiert werden. Diese Systeme sind entweder zu komplex, wobei sie eine lange Aufbauzeit verlangen, und wenig Flexibilität, oder sind zu einfach, wobei sie eine geringe Flexibilität bei der Steuerung der Förderer liefern.
Insbesondere verlieren heutzutage Gesellschaften auf den internationalen Märkten, die ein neues Produkt nicht zu dem Verbraucher in kürzerer Zeit und mit geringeren Kosten bringen können, ihre Märkte. Die erfolgreichen Gesellschaften sind fähig, ihre Fertigungsbänder schnell und kostengunstig zu ändern, um schnellen Änderungen der Kundennachfrage sowie neuen Produktinovationen nachzukommen. Häufig ist ein Haupthindernis, diese Ziele zu erreichen, die Schwierigkeit Herstellungsvorgänge einzurichten, die häufig ein großes Maß an Zeit und Kosten beanspruchen. Insbesondere ist das komplexe, moderne Fördersystem für eine Fertigungsstraße schwierig und kostspielig einzurichten.
Daher besteht in Reaktion auf die Komplexität von komplizierten und relativ unflexiblen Fördersystemen ein Bedarf nach einem flexiblen, modularen Fördersystem, das schnell einzurichten ist, schnell umgestaltet werden kann und die Möglichkeit hat, die Fördervorgänge durch ein einfaches, programmierbares, logisches Steuersystem flexibel zu steuern.
Deshalb schafft die vorliegende Erfindung eine Lösung für die beschriebenen Probleme und andere Schwierigkeiten und bietet auch andere Vorteile gegenüber dem Stand der Technik.
Gemäß der vorliegenden Erfindung wird ein Förderer geschaffen, der eine Mehrzahl von Fördermodulen zum Transportieren von Gegenständen einschließt, wobei jeder Fördermodul umfaßt: ein oder mehrere antreibbare Förderglieder, um Gegenstände entlang einem vorausgewählten Weg zu transportieren, einschließlich erster Elemente, die auf die Steuereinrichtung reagieren, die an dem Fördermodul angebracht ist, um Gegenstände auf einem geradlinigen Weg entlang dem Fördermodul zu fördern und die Gegenstände auf dem geradlinigen Weg anzuhalten; einen Sensor, der betriebsmäßig mit dem antreibbaren Förderglied(ern) verbunden ist, um das Vorhandensein eines Gegenstandes auf dem genannten Glied(ern) zu erfassen; und eine Steuereinrichtung, die auf den Sensor anspricht, um das/die genannte(n) antreibbare(n) Förderglied(er) zu steuern, Gegenstände entlang dem genannten vorausgewählten Weg zu lenken, dadurch gekennzeichnet, daß die genannten antreibbaren Förderglieder zweite Elemente einschließen, die auf die Steuereinrichtung reagieren und an dem Fördermodul angebracht sind und wahlweise an den Gegenständen zum Bewegen der Gegenstände in einer zu dem genannten geradlinigen Weg quer verlaufenden Richtung eingreifbar sind, daß jede Steuereinrichtung eine einzeln programmierbare Steuereinrichtung umfaßt und durch die programmierbare Steuereinrichtung eines ersten Fördermoduls in Kommunikation mit einem entsprechenden Sensor und der programmierbaren Steuereinrichtung eines zweiten Fördermoduls ist, der dem ersten benachbart ist, und das/die genannte(n) antreibbare(n) Förderglied(er) des ersten Fördermoduls steuern kann, wobei die programmierbare Steuereinrichtung des zweiten Fördermoduls auf die Kommunikation von dem entsprechenden Sensor und der Steuereinrichtung des ersten Fördermoduls anspricht, um die Aktivierung des/der genannten antreibbaren Förderglieds/glieder des zweiten Fördermoduls zu steuern, damit die Gegenstände auf dem zweiten Fördermodul entlang einem programmierbaren Weg bewegt werden.
Die vorliegende Erfindung umfaßt einen modularen, flexiblen, programmierbaren, logisch steuerbaren Förderer zum Bewegen von Gegenständen entlang einer vorbestimmten Wegstrecke. Insbesondere umfaßt ein System zum Transportieren von Gegenständen eine erste Fördereinheit, die eine erste Einrichtung zum Erfassen des Vorhandenseins von Gegenständen auf der ersten Fördereinheit einschließt. Eine erste Vorrichtung bewegt die Gegenstände, die auf der ersten Fördereinheit positioniert sind. Eine erste, programmierbare, logische Steuereinrichtung, die auf der ersten Fördereinheit in Kommunikation mit der ersten Erfassungseinrichtung angebracht ist, kann die erste Bewegungsvorrichtung steuern.
In den Zeichnungen bezeichnen gleiche Bezugszeichen entsprechende Teile der bevorzugten Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung in den gesamten verschiedenen Ansichten, in denen:
Fig. 1 eine Draufsicht auf das Fördersystem ist, wobei gezeigt ist, wie Gegenstände darauf gelenkt werden können;
Fig. 2a eine vergrößerte Draufsicht ist, die mögliche Wegstrecken darstellt, die von dem Fördersystem zu verwenden sind;
Fig. 2b eine vergrößerte Draufsicht ist, die mögliche Wegstrecken darstellt, die von dem Fördersystem zu verwenden sind;
Fig. 3 eine Draufsicht auf eine einzelne Fördereinheit ist;
Fig. 4 eine schematische Seitenansicht der Bremseinrichtung während des inaktivierten Zustandes ist;
Fig. 5 eine schematische Seitenansicht der Bremseinrichtung während des aktivierten Zustandes ist;
Fig. 6a eine perspektivische Ansicht des Rollenantriebsmechanismus ist;
Fig. 6b eine Seitenansicht des Rollenantriebsmechanismus ist;
Fig. 7a eine Seitenansicht ist, die die vertikale Bewegung der Bandantriebsvorrichtung zwischen den Rollen zeigt;
Fig. 7b eine Seitenansicht ist, die die vertikale Bewegung der Bandantriebsvorrichtung zwischen den Rollen zeigt;
Fig. 7c eine Teildraufsicht ist, die einen sich auf dem Förderer bewegenden Gegenstand zeigt;
Fig. 7d eine Teildraufsicht ist, die einen sich auf dem Förderer bewegenden Gegenstand zeigt;
Fig. 8a eine Seitenansicht ist, die die vertikale Bewegung der Rollen-Kugel-Einrichtung zwischen den Rollen zeigt;
Fig. 8b eine Seitenansicht ist, die die vertikale Versetzung der Rollen-Kugel-Einrichtung zwischen den Rollen zeigt;
Fig. 9 eine Endansicht des Förderers, der programmierbaren, Logoksteuereinrichtung und der konstruktiven Tragkonstruktion ist.
Fig. 10 eine Draufsicht ist, die mögliche Verbindungen darstellt, die mit einem Förderer mit anschließenden Förderern gemacht werden können;
Fig. 11a ein Blockdiagramm ist, das die Kommunikationswege zwischen den programmierbaren Logigsteuereinrichtungen (PLC) in den Förderern in Fig. 10 darstellt;
Fig. 11b ein Blockdiagramm ist, das die Kommunikation der programmierbaren Logiksteuereinrichtung (PLC) zwischen den Zonen zeigt, die sich auf jedem Förderer befinden, und zwischen den zwei Förderern.
Fig. 11c ein Blockdiagramm ist, das die Kommunikation der programmierbaren Logiksteuereinrichtung (PLC) zwischen einer einzigen Zone, die sich auf einem Förderer befindet, und einer zweiten Zone auf einem anderen Förderer zeigt.
Es wird nun auf die Zeichnungen und insbesondere auf Fig. 1 bezug genommen, wobei die vorliegende Erfindung ein modulares, flexibles, programmierbares, logisch steuerbares Fördersystem 10 zum Fördern von Gegenständen entlang einem Serpentinenweg vorsieht, der in einer Vielzahl von Wegstrecken gestaltet werden kann. Fig. 1 stellt mögliche Ausgestaltungen des Fördersystems dar. Das Fördersystem 10 beginnt mit einer Palettenrückgabestation 12, wo Paletten zuerst auf dem Fördersystem 10 angeordnet werden. Als nächstes wird die Palette zu verschiedenen Nebenmontagestationen 14 gefördert, wo die ersten Schritte der Herstellung des Gegenstandes stattfinden. In Abhängigkeit von dem Modell des Gegenstandes, der hergestellt werden soll, können verschiedene Wege für die Nebenmontage genommen werden. Es folgt eine Schleife für sequentielle Vorgänge oder eine fortschreitende Schleife 16, wo der Gegenstand in der Schleife umlaufen kann. Das Fördersystem 10 stellt auch Roboterzellen 18 in der Form einer doppelten Schleifenauslegung bereit, wo Gegenstände in beide Richtungen um die Roboter in der Mitte herum laufen können. Als nächstes kann eine sich anschließende Nebenmontage 20 folgen, wo mehr Teile, deren Montage verlangt wird, mit dem Hauptgegenstand verbunden werden. Eine Mischschleife 22 für ein einzelnes Modell folgt, wo der Gegenstand zu beiden Seiten in Abhängigkeit von dem Modelltyp laufen kann, das fertig gemacht werden soll. Es folgt ein größerer Abschnitt 24 zur parallelen Arbeit, wo die Förderermontagebahn 10 ausgeglichen werden kann oder die verschiedenen Modelle abgetrennt werden können. Man erkennt, daß es verschiedene Ausstoßbahnen, wie die Bahnen 26 und 29 gibt, die entlang dem Ende der Förderfertigungsstraße 10 angeordnet sind, wo mangelhafte Produkte aus dem Hauptstrom herausgenommen werden können. Auch können Steuerschleifen 28 zum Laufen und zur Qualitätsprüfung durch das Fördersystem ausgestaltet werden. Ferner kann eine Überarbeitungsschleife 30 ähnlich der Konstruktion der Modellvermischungsschleifen durch das Fördersystem 10 konstruiert werden. Ein ausgerichteter Versetzungsabschnitt 32 kann auch ausgestaltet werden. Schließlich beenden eine Vorverpackungsstufe 34 und eine Verpackungsstufe 36 das Fördersystem ab.
Man beachte, daß Fig. 1 mögliche Auslegungen und Gestaltungen des Fördersystems 10 darstellt. Es gibt eine unendliche Anzahl von möglichen Ausgestaltungen für jegliches Fördersystem.
Fig. 2a und 2b sind vergrößerte Ansichten von möglichen Förderauslegungen. Die Montagearbeiter 38 befinden sich um die Förderer herum. Fig. 2a zeigt einen Abschnitt einer Überarbeitungsschleife oder einer Schleife zur Modellmischung. Fig. 2b zeigt eine Art von Nebenmontageanschluß, wo eine Vormontage des Teils verlangt wird, bevor er dem Hauptgegenstand hinzugefügt wird, der zusammengebaut wird.
Es wird hier darauf hingewiesen, daß irgendeine einzelne Fördereinheit 40 positioniert werden kann, wo sich irgendeine andere Fördereinheit befindet; dies ist einer der Schlüssel des modularen Konzepts. Irgendeine Fördereinheit kann programmiert werden, Gegenstände auf einer Vielzahl von Wegen und Richtungen zu bewegen. Dies wird klarer gemacht, wenn man sich der Fig. 3 zuwendet.
In Fig. 3 ist eine einzelne Fördereinheit 40 gezeigt. Zwei Kanäle auf beiden Seiten bilden den Hauptteil des Förderuntergestells 42. An dem Untergestell 42 sind Rollen 44 angebracht, die Gegenstände über die Länge des Förderers 40 tragen. Zwischen den Rollen 44 befinden sich Übergabebänder 46, die Gegenstände in eine zu der Richtung der Rollen 44 senkrechten Richtung transportieren. Insbesondere nehmen die Übergabebänder 46 Gegenstände auf und bewegen sie von den Rollen 44 fort oder auf diese. Die Rollkugeln 48 befinden sich zwischen den Rollen 44 und dienen der Aufgabe, daß der Gegenstand herumgedreht werden kann, da die Rollkugeln 48 wie die Spitze eines Kugelschreibers arbeiten. Entlang der Lange des Förderers 40 sind drei Bremsen 50. Die drei Bremsen unterteilen den Förderer 40 grob in drei Zonen; eine erste Zone an einem Ende des Förderers 40 entspricht der Lage der Übergabebänder 46 und Rollen 44. Eine zweite Zone, die sich in dem Mittelabschnitt des Förderers 40 befindet, entspricht der Montagearbeitsstation, die Rollkugeln 48 und Rollen 44 sind dort angeordnet. Eine dritte Zone, die sich an einem gegenüberliegenden Ende zu der Zone eins befindet, hat Rollen 44. Die Bremsen 50 können aus einer Metallstange hergestellt sein, die hydraulisch oder durch Verwendung von Druckluft gegen alle Rollen 44 gedrückt wird, die sich in dieser Zone befinden, so daß die Bewegung der Rollen und des auf ihnen laufenden Gegenstands angehalten wird. Beispielsweise können die Rollen, die Bänder und der Antriebsmechanismus (später erörtert) bezogen werden, entweder von Ermanco, Inc. aus Spring Lake, Michigan, Modelle XR40, XP45 und XR50 oder von der Rapistan Co., in Victor, N.Y..
In jeder der drei Zonen befindet sich ein Fotosensor 51, der zwischen Rollen 44 angeordnet ist. Beim Betrieb sendet der Fotosensor Licht aus, und wenn er durch einen Gegenstand überdeckt wird, fällt das Licht von dem Gegenstand zurück und wird von dem Fotosensor 51 aufgenommen, wodurch ein elektrisches Signal erzeugt wird. Somit wird ein Gegenstand bei einer Bewegung über den Fotosensor oder bei einer Ruhelage darüber erfaßt. Beispielsweise kann ein im Handel erhältliches Modell bezogen werden von Telemecanique Inc., West Minster, MD Modell Nr. XUBH 083235.
In den Fig. 4 und 5 ist eine Darstellung der Konstruktion der Bremse 50 gezeigt. Beim Betrieb wird ein Gegenstand 54 entlang dem Förderer transportiert. Sobald die Bremse 50 betätigt wird, halten die Rollen 44 mit dem Drehen an und der Gegenstand 54 hält an, auf dem Förderer 40 weiterzulaufen, wie es in Fig. 4 gezeigt ist. Das Zurückziehen der Bremse 50 erlaubt die Bewegung der Rollen 44 und damit des Gegenstandes 54, wie es in Fig. 5 gezeigt ist.
In den Fig. 6a und 6b ist eine Darstellung des Antriebsmechanismus für die Rollen vorgesehen. Die Rollen 44 werden dadurch gedreht, daß sie mit einer einzelnen Antriebswelle 56 verbunden sind. Eine Spule 58' ist lose und verschiebbar auf dem Antrieb 56 angebracht. Ein elastisches Band 60 verbindet die Rolle 44 mit der Spule 58'. Beim Betrieb übt das Band 60 eine Kraft auf die Berührungsoberfläche des Spulenschaftes aus, so daß eine Reibung für den Schaft 56 erzeugt wird, die Spule 58' zu drehen, die wiederum das Band 60 antreibt, um die Rolle 44 zu drehen. Da ferner die Spule 58' lose auf dem Antrieb 56 angebracht ist, bewirkt eine relativ starke Kraft entgegengesetzt zu der Richtung der Rolle 44, daß die Spule 58' relativ zu dem Schaft 56 rutscht. Deshalb liefert die Bremse 50 die benötigte Kraft, um der Antriebskraft von dem Schaft 56 zu begegnen, so daß sich der Schaft 56 weiter mit der Spule 58' dreht, die auf ihm rutscht. Dieses Antriebssystem ermöglicht die Trennung des Förderers 40 in ausgewählte Zonen, so daß Gegenstände, die sich auf dem Förderer 40 in einer Zone befinden, bewegt werden können, während andere Gegenstände, die sich in einer unterschiedlichen Zone auf dem Förderer befinden, ortsfest bleiben können.
Fig. 7a bis 7d stellen dar, wie ein Gegenstand durch das Übergabeband 46 übergeben wird. Die Fig. 7a und 7c zeigen, daß ein Gegenstand 54 entlang dem Förderer 40 oben auf den Rollen 44 bewegt wird. Als nächstes werden die Bremsen 50 auf die Rollen 44 angewendet, um den Gegenstand 54 darauf anzuhalten. Dann werden, wie es in Fig. 7b und 7d zu sehen ist, Übergabebänder 46 aktiviert, und diese heben den Gegenstand 54 auf oberhalb der Rollen; somit wird das Band 46 aktiviert, um sich vertikal nach oberhalb der Rollen zu bewegen, so daß der Gegenstand 54 von den Rollen beabstandet ist und an einen anschließenden Förderer 40 übergeben wird.
Die Fig. 8a und 8b stellen dar, daß die Rollkugel 48 in der gleichen Weise wie das Übergabeband 46 in bezug auf die Rollen 44 arbeitet.
Fig. 9 ist eine Endansicht der programmierbaren Logiksteuereinrichtung des Förderers und der strukturellen Haltekonstruktion. Wie es in der Zeichnung gezeigt ist, wird die Rolle 44 von dem Untergestell 42 gehalten und durch die Rollenantriebswelle 56 angetrieben. Eine programmierbare Logiksteuereinrichtung (PLC) 58 ist in dem Untergestell 42 aufgenommen. Ein Verbindungskabel 59 zum Koppeln einer programmierbaren Logiksteuereinrichtung verbindet benachbart angeordnete Förderer, so daß die programmierbaren Logiksteuereinrichtungen miteinander kommunizieren können (später erörtert). Ein Fördererkopplungsverbinder 52 ist an dem Untergestell 42 angebracht, um anschließende Fördereinheiten 40 miteinander zu verbinden. Ein Steuerkasten 57 für eine Betriebsperson ist mit der programmierbaren Logiksteuereinrichtung verbunden und gibt einer Betriebsperson die Möglichkeit zum Beherrschen. Obgleich beispielsweise die Lenkung der Gegenstände vorprogrammiert ist, kann die Betriebsperson den normalen Fluß unterbrechen und einen Gegenstand zu einer anderen Stelle oder Zone umleiten, wobei dann, nachdem das Beherrschen durch die Betriebsperson abgeschlossen worden ist, die Vorprogrammierung dort fortfährt, wo sie verlassen wurde. Dieses Beherrrschen bzw. dieser Vorrang durch die Betriebsperson schließt auch einen Notabschaltknopf ein, um den Förderbetrieb aus Sicherheitsgründen abzuschalten. Die Möglichkeit des Beherrschens durch die Betriebsperson beim Betrieb führt die komplexe Reihenfolge von Ereignissen in der gleichen Weise aus, wie es die programmierbare Logiksteuereinrichtung tut, mit Ausnahme, daß es von der Betriebsperson veranlaßt wird und nicht von der programmierbaren Logiksteuereinrichtung veranlaßt wird (die Arbeitsweise der programmierbaren Logiksteuereinrichtung wird später erörtert)
Fig. 10 zeigt mögliche Verbindungen mit einem Förderer. Wie es dargestellt ist, befinden sich drei Förderer 64, 65 und 66 in einer Position, Gegenstände zu einem Hauptförderer 62 zu schicken. Ähnlich befinden sich die drei Förderer 67, 68 und 69 in einer Position, Gegenstände von dem Hauptförderer 62 zu erhalten.
Fig. 11a ist ein Blockdiagramm, daß die Kommunikationswege zwischen den programmierbaren Logiksteuereinrichtungen 72-79 in den Förderern 62-69 darstellt. Es gibt einen Informationsaustausch auf zwei Wegen zwischen der programmierbaren Hauptlogiksteuereinrichtung 72 und den anschließenden, programmierbaren Logiksteuereinrichtungen 74-79. Jede programmierbare Logiksteuereinrichtung erhält und sendet Informationen. Es gibt Steuerungen, Gegenstände über programmierte Wegstrecken zu bewegen, ohne einen Steuerung durch einen großen Zentralcomputer zu haben. Man beachte wieder, daß, wenn einer der Förderer nicht richtig arbeiten sollte, ein anderer Förderer sofort an seiner Stelle angeordnet werden kann, und die programmierbare Logiksteuereinrichtung würde umprogrammiert, um die Weglenkungen der ersetzten Einheit durchzuführen, womit die Flexibilität des Fördersystems erhöht wird. Eine im Handel erhältliche, programmierbare Logiksteuereinrichtung kann von Telemecanique Inc., von West Minster, MD, Modell Nr. TSX1723428 bezogen werden.
Fig. 11b ist ein Blockdiagramm, das die Verbindung der programmierbaren Logiksteuereinrichtung zwischen den Zonen und zwischen den Förderern 62 und 65 zeigt. Jeder Förderer mit Normgröße ist in drei Zonen unterteilt, von denen eine erste und eine dritte Zone den Bereich und die Ausrüstung umschließen, die verwendet werden, Gegenstände zu und von anderen Förderern zu erhalten und/oder zu transportieren. Ein Sensor, eine Bremse und Rollen befinden sich in der ersten Zone, ein Sensor, eine Bremse, Übergabebänder und Rollen befinden sich in der dritten Zone. Die zweite Zone, die die Montagestation umschließt, hat einen Sensor, eine Bremse, Rollkugeln und Rollen. Wie es gezeigt ist, weist der Förderer 62 die programmierbare Logiksteuereinrichtung 72, die Zone 81, die Zone 82 und die Zone 83 auf; während der Förderer 65 die programmierbare Logiksteuereinrichtung 75, die Zone 84, die Zone 85 und die Zone 86 aufweist. Wie es dargestellt ist, wird alle Kommunikation zwischen den Zonen durch eine programmierbare Logiksteuereinrichtung gesteuert. Beispielsweise prüft die programmierbare Logiksteuereinrichtung 72 zuerst, ob ein Gegenstand in der Zone 81 oder der Zone 82 ist. Wenn ein Gegenstand in der Zone 81 ist und die Zone 82 leer ist, dann erlaubt die programmierbare Logiksteuereinrichtung dem Gegenstand, sich in die Zone 82 zu bewegen. Ein vollständigeres Beispiel folgt nach der Beschreibung der Fig. 11c.
Fig. 11c ist ein Blockdiagramm, das die Kommunikation zwischen zwei programmierbaren Logiksteuereinrichtungen und ihren entsprechenden Komponententeilen in einer ihrer Zonen zeigt. Aus Gründen der Einfachheit wird nur die Arbeitsweise zwischen zwei Förderern erörtert; jedoch erkennt man, daß die gleiche Arbeitsweise zwischen allen anschließenden Förderern durch die Verwendung der jeweiligen programmierbaren Logiksteuereinrichtung stattfindet, die an jedem Förderer angebracht ist. Ferner findet die gleiche Arbeitsweise zwischen Zonen auf demselben Förderer mit der Ausnahme statt, daß dieselbe programmierbare Logiksteuereinrichtung die Steuereinrichtung für die zwei Zonen ist.
Beim Betrieb erhält die programmierbare Logiksteuereinrichtung 75 ein elektrisches Signal von dem Sensor 95, wenn sich ein Gegenstand in der dritten Zone 86 befindet. Die Bremse 96 wird durch die programmierbare Logiksteuereinrichtung 75 aktiviert, den Gegenstand in der Zone 86 zu halten. Sofort fragt die programmierbare Logiksteuereinrichtung 75 die programmierbare Logiksteuereinrichtung 72, um zu verifizieren, ob der Gegenstand zu der Zone 81 übergeführt werden kann. Wenn das Signal, das von der programmierbaren Logiksteuereinrichtung 72 von dem Sensor 91 erhalten worden ist, die Gegenwart eines Gegenstandes in der Zone 81 anzeigt, dann überträgt die programmierbare Logiksteuereinrichtung 72 ein Signal an die programmierbare Logiksteuereinrichtung 75, wobei die programmierbare Logiksteuereinrichtung 75 die Bewegung eines Gegenstandes in die Zone 81 unterbindet. Alternativ zeigt das Signal, das von der programmierbaren Logiksteuereinrichtung 72 von dem Sensor erhalten worden ist, das Fehlen eines Gegenstandes in der Zone 81 an, so überträgt die programmierbare Logiksteuereinrichtung 72 ein Signal an die programmierbare Logiksteuereinrichtung 75, das anzeigt, daß die programmierbare Logiksteuereinrichtung 75 einen Artikel aufnehmen kann, der zu der Zone 81 bewegt wird. Die programmierbare Logiksteuereinrichtung 75 löst dann die Bremsen 96 und die Rollen 97 werden aktiviert, um den Gegenstand in die Zone 81 zu überführen. Gleichzeitig aktiviert die programmierbare Logiksteuereinrichtung 72 die Rollen 93 fortlaufend, und der Gegenstand wird hinüber in die Zone 81 gerollt. Nun steuert die programmierbare Logiksteuereinrichtung 75 den bewegten Gegenstand nicht länger. Jedoch verarbeitet die programmierbare Logiksteuereinrichtung 72 Informationen, um zu bestimmen, ob sich der Gegenstand auf die nächste Zone bewegen kann oder ob der Gegenstand auf der Zone 81 gehalten werden sollte. Man beachte, daß bei dem obigen Beispiel die Förderer endseitig waren; wenn einer der Förderer zu der Seite des anderen gerichtet wäre, wie die Förderer 64 bis 65, würden die Übergabebänder 98 auf dem Förderer 65 verwendet, bevor die Rollen 97 verwendet werden.
Durch Verwenden dieser Erfindung können Produktivitätszunahmen wegen der wirksamen Arbeitsflußlenkung und wegen der Disziplin erwartet werden, die dem Produktionsvorgang durch das System aufgezwungen wird. Weniger Materialhandhabung und Bewegung der Betriebsperson sollte auch die Produktivität erhöhen. Unmittelbare Arbeitseinsparungen werden wegen des Ausschließens von manueller Materialhandhabung erreicht. Eine geringere Produktionsbeschädigung kann auch wegen der Verringerung bei der Materialhandhabung erwartet werden. Durch automatisierte Lieferung, Aufbewahrung und Verpackung wird auch die Möglichkeit einer Lagerschrumpfung stark verringert.
Eine Erweiterung wird ausgeführt, indem Fördermodule einem vorhandenen System hinzugefügt werden. Da jeder Modul an den nächsten in der gleichen Weise ankoppelt, bestehen wenige Beschränkungen bei einer solchen Erweiterung. Ein Ausbau bei einem System, wobei eine Kombination aus geschlossenen Schleifen und Stationen für den fortschreitenden Fluß verwendet wird, wird in der gleichen Weise wie bei einer einfachen Erweiterung gemacht, indem lediglich mehrere Förderer gekoppelt werden und einer nach dem anderen programmiert wird.
Die Fördererkomponenten sind um ein modulares Konzept herum konstruiert, damit eine maximale Vielfältigkeit bei der Auslegung und den Anwendungen ermöglicht wird. Die Fördereruntergestelle werden alle in der gleichen Weise befestigt. Die Steuereinrichtungen werden alle in der gleichen Weise verbunden und kommunizieren nur mit benachbarten Förderern, so daß jeder Förderer unabhängig von typischen Systemübertragungen programmiert wird. Jeder Förderer kann in irgendeiner Richtung angekoppelt werden, da die Antriebseinrichtung für den Förderer in beide Richtungen läuft.

Claims

1. Eine Fördervorrichtung, die eine Mehrzahl von Fördermodulen zum Transportieren von Gegenständen (54) einschließt, wobei jeder Fördermodul umfaßt:

ein oder mehrere antreibbare Förderglieder (44-48), um Gegenstände entlang einem vorausgewählten Weg zu transportieren, einschließlich erster Elemente (44; 50), die auf die Steuereinrichtung reagieren, die an dem Fördermodul angebracht ist, um Gegenstände auf einem geradlinigen Weg entlang dem Fördermodul zu fördern und die Gegenstände auf dem geradlinigen Weg anzuhalten;

einen Sensor (51, 91, 95), der betriebsmäßig mit dem antreibbaren Förderglied(ern) verbunden ist, um das Vorhandensein eines Gegenstandes (54) auf dem genannten Glied(ern) zu erfassen; und

eine Steuereinrichtung (58; 72-79), die auf den Sensor anspricht, um das/die genannte(n) antreibbare(n) Förderglied(er) zu steuern, Gegenstände entlang dem genannten vorausgewählten Weg zu lenken, dadurch gekennzeichnet, daß die genannten antreibbaren Förderglieder zweite Elemente (46, 48) einschließen, die auf die Steuereinrichtung reagieren und an dem Fördermodul angebracht sind und wahlweise an den Gegenständen zum Bewegen der Gegenstände in einer zu dem genannten geradlinigen Weg quer verlaufenden Richtung eingreifbar sind, daß jede Steuereinrichtung (58; 72-79) eine einzeln programmierbare Steuereinrichtung umfaßt und durch die programmierbare Steuereinrichtung (75) eines ersten Fördermoduls in Kommunikation mit einem entsprechenden Sensor (95) und der programmierbaren Steuereinrichtung (72) eines zweiten Fördermoduls ist, der dem ersten benachbart ist, und das/die genannte(n) antreibbare(n) Förderglied(er) des ersten Fördermoduls steuern kann, wobei die programmierbare Steuereinrichtung (72) des zweiten Fördermoduls auf die Kommunikation von dem entsprechenden Sensor (91) und der Steuereinrichtung des ersten Fördermoduls anspricht, um die Aktivierung des/- der genannten antreibbaren Förderglieds/glieder des zweiten Fördermoduls zu steuern, damit die Gegenstände auf dem zweiten Fördermodul entlang einem programmierbaren Weg bewegt werden.

2. Die Fördervorrichtung des Anspruches 1, in der jeder Fördermodul enthält:

eine Antriebsvorrichtung (56, 58, 60), die mit dem/den antreibbaren Förderglieder(n) (44) verbunden und an dem Fördermodul angebracht ist, um das/die Förderglied(er) anzutreiben; und

ein Förderuntergestell (42), das das/die antreibbare(n) Förderglied(er), den Sensor, die Steuereinrichtung und die Antriebsvorrichtung darin angebracht aufweist.

3. Die Fördervorrichtung des Anspruches 1 oder 2, in der das/die zweite(n) Glied(er) (46, 48) eine Steuereinrichtung (48) für die Betriebsperson einschließt, um einen Gegenstand unabhängig von den ersten Elementen an einer ausgewählten Stelle zu positionieren, damit die Betriebsperson an dem Gegenstand arbeiten kann.

4. Die Fördervorrichtung des Anspruches 3, in der die ersten Elemente umfassen:

eine Mehrzahl von parallelen Rollen (44), deren Längsachsen im wesentlichen senkrecht zu dem geradlinigen Weg und mit dem Förderuntergestell verbunden sind; und

eine Rollendrehvorrichtung (56, 60), die mit dem Untergestell verbunden ist und auf die Steuereinrichtung reagiert, um die Rollen (44) zusammen und in die gleiche Richtung zu drehen, damit ein von den Rollen getragener Gegenstand entlang dem geradlinigen Weg bewegt werden kann.

5. Die Fördervorrichtung des Anspruches 3 oder Anspruches 4, in der die Steuereinrichtung (48) für die Betriebsperson umfaßt:

eine Mehrzahl von Rollkugelgestellen (48), die mit dem Untergestell verbunden und zwischen den Rollen (44) angeordnet sind und eine inaktivierte Position, in der sich die Rollkugeln unterhalb der Mehrzahl von Rollen befinden, wodurch ermöglicht wird, daß der Gegenstand auf den Rollen bewegt wird, und eine aktivierte Position aufweisen, in der sich die Rollkugeln oberhalb der Mehrzahl von Rollen befinden, wobei der Gegenstand vonauf den Rollkugeln getragen wird, wodurch der Betriebsperson ermöglicht wird, den Gegenstand an der ausgewählten Stelle zu positionieren, wodurch der Betriebsperson ermöglicht wird, an den Gegenständen zu arbeiten; und

ein Rollkugelbewegungselement (Fig. 8a, 8b), das auf die Freigabeeinrichtung der Betriebsperson reagiert, um die Rollkugeln aus der inaktivierten Position in die aktivierte Position zu bewegen.

6. Die Fördervorrichtung nach irgendeinem der Ansprüche 3 bis 5, in der die zweiten Elemente einschließen:

eine Mehrzahl von Bandübergabegestellen (46), die mit dem Untergestell verbunden sind, und zwischen den Rollen (44) angeordnet sind und eine inaktivierte Position haben, in der sich die Gestelle unterhalb der Mehrzahl von Rollen befinden und ermöglichen, daß der Gegenstand durch die Rollen bewegt wird, und einer aktivierten Position, in der sich die Gestelle oberhalb der Mehrzahl von Rollen befinden, wodurch dem Gegenstand erlaubt wird, auf den Bändern getragen zu werden, damit der Gegenstand in Querrichtung überführt werden kann; und

eine Gestellbewegungsvorrichtung (Fig. 7a, 7b), die die Gestelle verbindet und auf die Steuereinrichtung anspricht, um die Gestelle aus der inaktivierten Position in die aktivierte Position zu bewegen.

7. Die Fördervorrichtung nach irgendeinem der Ansprüche 1 bis 6, in der der Sensor (51) umfaßt:

wenigstens eine Lichtquelle und wenigstens einen Fotosensor, der auf die Lichtquelle anspricht, um elektrische Signale zu erzeugen, wobei der Fotosensor die elektrischen Signale an die Steuereinrichtung überträgt, die das Vorhandensein oder Fehlen eines Gegenstandes anzeigen.

8. Die Fördervorrichtung nach irgendeinem der Ansprüche 1 bis 7, die ferner eine Einrichtung (57) einschließt, um von Hand die Steuereinrichtung zu beherrschen.

9. Die Vorrichtung nach irgendeinem der vorhergehenden Ansprüche, einschließlich eines N-ten und (N+1)-ten Fördermoduls, in der:

das/die N-te antreibbare(n) Förderglied(er) umfaßt/umfassen erste Elemente, um Gegenstände entlang einem sich über eine Länge der Einheit erstreckenden Weg in Reaktion auf die N-te Steuereinrichtung zu fördern, zweite Elemente, die auf die N-te Steuereinrichtung reagieren, um verwendete Gegenstände in einer Richtung quer zu der Bewegung der Gegenstände auf dem Weg des ersten Elements zu transportieren, und eine N-te Steuereinrichtung für eine Betriebsperson, die auf die N-te Steuereinrichtung anspricht, um einer Betriebsperson zu ermöglichen, einen Gegenstand unabhängig von den ersten Elementen zu positionieren, um an dem Gegenstand zu arbeiten; und

das/die (N+1)-te(n) antreibbare(n) Förderglied(er) umfaßt/umfassen erste Elemente, um Gegenstände entlang einem sich über eine Länge der Einheit erstreckenden Weg in Reaktion auf die (N+1)-te Steuereinrichtung zu fördern, und eine (N+1)-te Betätigungseinrichtung für eine Betriebsperson, die auf die N-te Steuereinrichtung anspricht, um einer Betriebsperson zu ermöglichen, einen Gegenstand unabhängig von den ersten Elementen zu positionieren, und an dem Gegenstand zu arbeiten.