TECHNISCHES GEBIET
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Die Erfindung betrifft ein System für den Transport,
die Aufbewahrung, Klassifizierung und Steuerung von
hängenden leichten Objekten, wie sie beispielsweise in
der Konfektion und dergleichen vorkommen.
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Die Anwendung eines System gemäß der Erfindung für die
Herstellung von leichten Objekten, die hängend
transportiert werden können, entweder direkt oder mittels
eines Aufhängers, ermöglicht eine aktive und passive
Steuerung der Objekte von Fertigungsbeginn bis zu deren
klassifizierter Abgabe zur Auslieferung. Zur passiven
Steuerung gehört die Kenntnis der Position und des
Zustandes jedes Objektes während aller durch das System
gesteuerte Fertigungsstufen. Die aktive Steuerung
umfasst das Treffen von Entscheidungen und Ausführen von
Handlungen, um die Position und/oder den Zustand jedes
Objekts während des gesamten durch das System
gesteuerten Fertigungsablaufs zu ändern.
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Das System kann auch automatisierte Warenlager für jede
Produktionseinheit in jeder Fertigungsstufe umfassen.
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Die wichtigsten technischen und logischen Einheiten des
Systems sind:
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- Eine Förderanlage für hängende Objekte bestehend
aus einem geschlossenen Hauptkreis, in dem jedes
Objekt hängend oder mittels eines geeigneten
Trägers transportiert wird sowie verschiedene
Mechanismen zur Führung der Objekte vom Hauptkreis zu
den Arbeits-, Aufbewahrungs- und/oder
Klassifizie
rungsbereichen und zu deren Rückführung aus diesen
Bereichen in den Hauptkreis. Der Förderer umfasst
Mittel zur Identifizierung der Objekte oder ihrer
Träger.
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- Verschiedene Kommunikationsmittel in den
Bearbeitungs-, Aufbewahrungs- und/oder
Klasifizierungsbereichen zwecks Informationsaustausch zwischen der
Steuereinheit des Systems und den Bedienern.
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- Eine Steuereinheit umfassend einen Rechner und die
elektronischen und Rechnervorrichtungen zum
Informationsaustausch mit dem Förderer, mit den
Kommunikationsvorrichtungen der Arbeits-,
Aufbewahrungs- und/oder Klasifizierungsbereichen und mit
den Bedienern oder weiteren Rechnern.
STAND DER TECHNIK
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Auf dem Markt sind Produkte vorhanden, die die gleichen
allgemeinen Zwecke erfüllen mögen. Sie unterscheiden
sich jedoch durch die Mittel, mit denen diese Zwecke
erreicht werden. Die Hauptunterschiede liegen im
Förderer, in den Trägern der Produktionseinheiten oder den
Lastaufnehmern, in den Mitteln zur Identifizierung und
der Steuerlogik des Systems. Aufgrund ihrer hohen
Kosten sind diese Produkte in vielen Industriebetrieben
und ihrem jeweiligen Anwendungsbereich nicht rentabel,
entweder wegen ihrer Größe oder wegen der
Herstellungskosten in den jeweiligen Ländern. Ein vordringliches
Ziel dieser Erfindung ist das Ausstattungskonzept, mit
dem sich das System eindeutig wirtschaftlicher
ausführen lässt. In diesem Sinn weist der Förderer gemäß der
Erfindung wesentliche Unterschiede zu den auf dem Markt
befindlichen Systemen auf.
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Einige dieser Förderer besitzen einen Hauptkreis, in
dem Abzweigungen nach links oder rechts in
Vorschubrichtung der Förderanlage nicht vorkommen (US-Patent
3,592,141 und GB-Patentanmeldung GB 2 124 989). Diese
Art der Ausgestaltung bedeutet, dass der Hauptkreis für
die gleiche Anzahl von Bearbeitungsstationen länger
sein muss als bei Förderern mit Abzweigungen in beiden
Richtungen wie beim erfindungsgemäßen Förderer, was die
Kosten der Förderanlage und die von ihr eingenommene
Fläche wesentlich beeinflusst.
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Andere Förderer mit beidseitigen Abzweigungen vom
Hauptkreis bestehen aus einer Führungsschiene, in der
das Antriebsaggregat für die Träger der
Produktionseinheiten oder die Lastaufnehmer läuft, die nicht in der
Schiene liegen, sondern eine weitere Schiene
durchlaufen. Diese doppelte Schienenanordnung, die beim
erfindungsgemäßen Förderer fehlt, wirkt sich auf die Kosten
der Förderanlage aus.
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Die vorstehenden Unterschiede gelten auch für die in
der Veröffentlichung EP 0 093 863 beschriebenen
Erfindung.
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Diese grundsätzlichen Unterschiede ziehen weitere
Unterschiede in den Abzweigungsmechanismen und den
Ausführungen der Lastaufnehmer für die
Produktionseinheiten mit sich, wie sich aus der folgenden Beschreibung
ergibt.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
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Die Erfindung betrifft ein automatisches System, in dem
die Funktionen Transport, Aufbewahrung, Klassifizierung
und Steuerung von leichten Objekten, die hängend
transportiert und/oder aufbewahrt werden, integriert sind
und zwar ab Beginn der Fertigung oder einer
Fertigungs
stufe bis zur Abgabe des Endproduktes.
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Das System enthält einen Förderer, über den die
Produktionseinheiten zwischen unterschiedlichen Arbeits-,
Aufbewahrungs- oder Klassifizierungsbereichen bewegt
werden. Die Produktionseinheiten werden über Träger
oder Lastaufnehmer hängend bewegt, die einen
Identifizierungskode aufweisen, der an unterschiedlichen
Punkten der Förderanlage auslesbar ist.
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Diese Zwischenträger laufen im Hauptkreis um und hängen
von anderen Trägern, hier Hauptträger genannt,
herunter, während diese an den Stationen oder den Bereichen
für die Bearbeitung, Aufbewahrung und/oder
Klassifizierung auf Rädern laufen.
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Der Einlauf der Lastaufnehmer in den Hauptkreis und
ihre Aufhängung an den Hauptträgern erfolgt über
Mechanismen, die synchrone Bewegungsabläufe gewährleisten.
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Beim Ansteuern der Haltevorrichtung wird der
Lastaufnehmer freigegeben und kann nach rechts oder links
abzweigen. Die Hauptträger sind mit mehreren zugfesten
und durch Biegung elastisch verformbaren Bandstreifen
verbunden, sodass die Träger in gleichbleibendem
Abstand voneinander angeordnet sind und jeweils einer der
von jedem Träger wegstehenden Teile ist an diesem in
horizontaler Achse angelenkt. Bei dieser Anordnung kann
die durch die Bandstreifen und die Hauptträger
gebildete Einheit eine horizontale Kurven bildende Schiene
durch Biegung der Bandstreifen oder in vertikalen
Kurven durch Schwenkbewegung der Träger bewegt und geführt
werden. Das Zugmittel für die Bewegung der Einheit
besteht aus einem oder mehreren Motoranordnungen, die
über spezielle Räder auf die Bandstreifen wirken.
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Die Lastaufnehmer tragen einen Identifizierungskode,
beispielsweise einen Strichkode, der an geeigneten
Punkten des Hauptkreises ausgelesen wird, vorzugsweise
zwischen Abzweigungen und Einlaufpunkten, um die
Position der Lastaufnehmer zu steuern und damit die
Produktionseinheiten. Die Mittel zur Identifizierung der
Kodes sind entsprechend zu wählen; die Ausbildung der
Lastaufnehmer und ihre Zugmittel im Hauptkreis
ermöglichen den Einsatz von Identifikationsmitteln mit kleiner
Toleranz (etwa 2 mm), also der kostengünstigsten und
zuverlässigsten. Die Verkettung zwischen dem Kode auf
jedem Lastaufnehmer und dem daran hängenden Objekt
sowie die zu Beginn erfolgte Zuordnung der Abzweigungen
oder deren Änderung in Abhängigkeit vom tatsächlichen
Fertigungsablauf und alle übrigen Funktionen in Bezug
auf die passive und aktive Steuerung der
Fertigungseinheiten sind über entsprechend ausgelegte
Rechnerkapazitäten wählbar.
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Ein wesentlicher Beitrag dieser Erfindung ist die
Möglichkeit, am Hauptkreis Abzweigungen mit Einläufen in
bzw. Ausläufen aus dem Hauptkreis auf beiden Seiten zu
haben, ohne dass hierfür eine getrennte Laufbahn für
die Lastaufnehmer im Hauptkreis erforderlich ist.
ÜBERSICHT ÜBER DIE ZEICHNUNGEN
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Die ausführliche Beschreibung eines erfindungsgemäßen
Systems nimmt Bezug auf die nachstehenden Zeichnungen:
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Fig. 1: zeigt die Hauptbaugruppen der Anlage,
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Fig. 2: zeigt einen Lastaufnehmer oder Zwischenträger
für die Produktionseinheiten mit einem Bügel
und den daran aufgehängten Objekten,
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Fig. 3: zeigt einen Querschnitt des Hauptkreises,
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Fig. 4: zeigt das Band des Hauptkreises und die
Abgabevorrichtung der Lastaufnehmer im
Hauptkreis,
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Fig. 5: zeigt die Fördervorrichtung auf dem Band und
die horizontalen Kurven des Hauptkreises, und
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Fig. 6: stellt ein Hebezeug für den Lastaufnehmer von
der Station zum Hauptkreis dar.
AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG
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Zu den Hauptkomponenten des automatischen Systems für
den Transport, die Aufbewahrung, die Klassifizierung
und Fertigungssteuerung von hängenden leichten
Objekten, beispielsweise solche in Konfektion von Bekleidung
oder dergleichen (vgl. Fig. 1) gehören: eine oder
mehrere Aufgabe- oder Einlaufstationen 1 für die
Produktionseinheiten in den Hauptkreis 2, von dem sie den
einzelnen Bearbeitungsstationen 3 entsprechend den
aufgrund vorgegebener Kriterien programmierten Routen
zugeführt werden; nach Beendigung eines zugewiesenen
Bearbeitungsvorganges im Fertigungsablauf gelangen sie
erneut in den Hauptkreis 2 und werden von dort den
Stationen 3 für den nächsten Bearbeitungsvorgang zugeführt
und so weiter bis der Fertigungsvorgang abgeschlossen
ist. Die Produktionseinheiten werden dann an die
Aufbewahrungsschienen 4 verteilt, wo sie bis zu ihrer
Übergabe als Endprodukt verbleiben, wonach sie
klassifizierten Ausgabeschienen 5 zugeführt werden und dort in
der gewünschten Reihenfolge angeordnet werden können.
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Die Überwachungsstation 6 für Störmeldungen erhält die
Produktionseinheiten, von denen während des Durchlaufs
im System Störmeldungen vorliegen. Die Steuerstelle 7
umfasst einen Rechner mit Software und den geeigneten
Mitteln zur Kommunikation, um die aktive und passive
Steuerung des Systems und der darin befindlichen
Produktionseinheiten vorzunehmen.
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Die Produktionseinheiten bestehen generell aus einer
Reihe von Einzelteilen von einer oder mehreren
Produkteinheiten, die in den einzelnen Fertigungsstufen
zusammengefügt oder verändert werden bis das Endprodukt
fertiggestellt ist. Diese Einzelteile werden von
geeigneten Haltevorrichtungen aufgenommen, deren
Konfiguration der Form der Einzelteile und an die Erfordernisse
eines Arbeitsvorganges angepasst ist, um ihre
Handhabung zu erleichtern.
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Im Falle eines Konfektionsbetriebes kann der Träger ein
Bügel sein, weshalb das Trägerbauteil 13 nachstehend
vgl. Fig. 2 auch als Bügel bezeichnet wird, ungeachtet
seiner tatsächlichen Form. Die Bügel 13 laufen stets in
Zwischenträgern oder Lastaufnehmern 8, die ihrerseits
vom Hauptkreis 2 herunterhängend über
Verbindungszylinder 9 laufen und auf Rädern 10 auf den Schienen der
Stationen 11 aufliegen.
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Die Lastaufnehmer 8 weisen auf beiden Seiten Flansche
23 auf, die zwecks Ergreifen vom Hebezeug entsprechend
geformt sind. Die Lastaufnehmer 8 beinhalten eine
Strichkodierung 12 als Identifizierungskode, die
jeweils auf einer oder beiden Seiten des Körpers des
Lastaufnehmers 8 angebracht ist.
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Die Aufgabestation verbindet den Identifizierungskode
mit dem Typ der Produktionseinheit auf jedem
Lastaufnehmer 8 (Serie, Stil, Größe, Farbe, Verwendung usw.),
sodass entsprechend angeordnete Auslesevorrichtungen
jederzeit die Position und den Zustand jeder
Produktionseinheit überwachen können.
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Der Hauptkreis 2 besteht vgl. Fig. 3 und 4 aus einem
Strangprofil 14, in dem innen ein Endlosband läuft, das
aus einer Reihe von identischen Stegen 15 besteht, die
über Hauptträger 16 verbunden sind, sodass jeder Träger
16 starr mit dem Steg 15 verbunden ist und am
nachfolgenden Steg 15 über eine waagerechte Achse 17 angelenkt
ist. Die Hauptträger 16 sitzen am Profil über Räder 18
auf, um die Reibung zu verringern, und enthalten eine
Ausnehmung 19 unterhalb der Ebene des eigentlichen
Führungsprofils, sodass der Verbindungszylinder 9 für die
Lastaufnehmer 8 geführt einlaufen kann, wie nachstehend
beschrieben wird.
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Das Führungsprofil kann Kurven oder Ecken in einem
bestimmten Winkel in der vertikalen Ebene durchlaufen und
dabei eine Verschiebung entlang der Innenseite des
Bandes zulassen. Hierzu muss der Winkel in einem
bestimmten Verhältnis zur Länge der Streifen und den
Abmessungen der Hauptträger 16 stehen.
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An den Enden jedes Profilteils (vgl. Fig. 5) befindet
sich ein Rad 10 mit Nippeln und Ausnehmungen, die
jeweils mit den Bohrungen 22 in den Streifen und
Hauptträgern 16 in bestimmten Abmaßen verzapft sind. Diese
Räder 10 bilden die waagerechten Kurven des
Hauptkreises 2 und einige von ihnen können mit einem
Antriebsaggregat 21 verbunden sein und so die erforderliche
Bewegung auf das Band übertragen.
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Die Stationen nehmen die den Hauptkreis 2 verlassenden
Lastaufnehmer 8 auf, um jeweils die dem
Fertigungsprozess entsprechenden Funktionen auszuführen: Einlauf in
das System, Fertigungsstufen, Aufbewahrung,
Klassifizierung usw., wofür unterschiedliche Ausführungen zur
Verfügung stehen. Allen gemeinsam ist, dass sie die
Lastträger 8 vom Hauptkreis 2 aufnehmen und die
Lastträger 8 sich unter Schwerkraft bewegen und sich auf
geneigten Schienen 11 abstützen, an denen Vorrichtungen
vorgesehen sein können, die die Lastträger 8 halten und
sie nur nacheinander entsprechend dem jeweils
erforderlichen Arbeitsgang laufen und in den Hauptkreis 2 vom
tiefsten Punkt 24 der Station (vgl. Fig. 6)
zurückkehren lassen.
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Am Punkt 24 ist ein Anschlag für den Lastaufnehmer 8
innerhalb gewisser Toleranzen angeordnet sowie ein die
Präsenz eines Lastaufnehmers 8 ermittelnder Detektor
25. Das Hebezeug für den Lastaufnehmer 8 umfasst ein
Rohr 26, in dem ein kleiner Kranschlitten 27 über einen
Hebel 28 geführt ist, sodass er den Lastaufnehmer 8 am
Flansch 23 erfassen kann. Länge und Position des Rohres
26 sind so gewählt, dass der Hebel die Lastaufnehmer 8
am Punkt 24 erfasst und in den Bereich der Ausnehmung
19 für die Hauptträger 16 im Hauptkreis 2 hebt.
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Der kleine Kranschlitten 27 ist über ein flexibles
Kabel 32 mit einem weiteren Antriebszug 29 verbunden und
ist bei seiner Bewegung (vgl. Fig. 3) in einer in
Längsrichtung verlaufenden Führungsschiene 30 im
Strangprofil 14 geführt.
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Der Antriebszug 29 weist ein zwischen den beiden über
einen Elektromagneten angesteuerten Stellungen
bewegliches Teil 31 auf, sodass das Teil 31 bei Ansteuerung
mit einem Hauptträger 16 zusammenwirkt und bei seiner
Bewegung den Antriebszug 29 zum Ende der längsseitigen
Führung mitnimmt, wo das bewegliche Teil 31 über eine
Kurvenscheibe 35 außer Eingriff mit dem Hauptträger 16
gebracht wird. Der Antriebszug 29 kann in seine
Ausgangslage aufgrund des Gewichts des Kranschlittens 27
zurückkehren, sobald das Teil 31 deaktiviert ist.
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Die Länge des Rohres 26 und die längsseitige Führung 30
und ihre jeweiligen Positionen stehen in einem solchen
Verhältnis zueinander, dass die Aufnahme der Lastträger
8 durch die Hauptträger 16 bei Deaktivierung des Teils
31 synchron erfolgen kann.
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Die Vorrichtung am Arm 28 zum Erfassen der Lastträger 8
ist auf eine ungehinderte Aufnahme der Lastträger 8
durch die Hauptträger 16 abgestellt. Die Entscheidung
darüber, ob ein Lastträger 8 von der Station nach oben
zu führen ist, kann über die Steuerkarte der Station
erfolgen, wenn diese vom Detektor 25 das Signal
"Lastaufnehmer 8 zum Heben bereit" erhält. Der Detektor 40
ermittelt die Ausgangsstellung des Antriebszuges 29 und
ein weiterer Detektor 33 im Hauptkreis 2 ermittelt,
dass ein Hauptträger 16 ohne Lastaufnehmer 8 ist.
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Die Lastaufnehmer 8 werden auf dem Hauptträger 16 über
einen angelenkten Auslöser 37 mit einer Kontaktfläche
gehalten, die mit dem Zylinder 9 unter einem Winkel
zusammenwirkt, sodass der Auslöser 37 über die
Druckkräfte geschlossen bleibt. Die Geometrie des
Verbindungszylinders 9, des Auslösers 37 und der Auflagefläche des
Hauptträgers 16 sind so aufeinander abgestimmt, dass
der Kranschlitten 27 nach unten fällt, sobald der
Auslöser 37 unter der Wirkung der unter ihm angeordneten
Kurvenscheibe 35 nach oben dreht, die ihrerseits über
einen Elektromagneten angesteuert wird.
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Der Kranschlitten 27 wird von einem ortsfesten oder
beweglichen Schienenabschnitt aufgenommen, je nach der
Richtung des Lastaufnehmers 8 im Hauptkreis 2 und die
spätere Abzweigung des Lastaufnehmers 8 zu einer links
oder rechts vom Hauptkreis 2 liegenden Station. Die
Richtung des Lastaufnehmers 8 bleibt im gesamten System
gleich und ist definiert durch die Position des Teils
36 des Körpers des Lastaufnehmers 8, der unten mit dem
Bügel 13 verbunden ist und diesen mit dem oberen Teil
verbindet.
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Im dargestellten Fall ist die Position des
Lastaufnehmers 8 mit dem Teil 36 rechts zur Vorschubrichtung
festgelegt. Diese Position bedeutet, dass die Träger
der Schienen links angeordnet werden müssen, damit sie
die Bewegung der Kranschlitten 27 nicht behindern und
der Schienenabschnitt der Lastaufnehmer 8 bei
Abzweigungen nach links ortsfest ist, während er für
Abzweigungen nach rechts beweglich sein muss. Unter diesen
Bedingungen weisen Abzweigungen zu links vom Hauptkreis
2 liegenden Stationen in Vorschubrichtung außer der
zugehörigen Kurvenscheibe mit Elektromagnet eine
ortsfeste Schiene 37 mit einem geraden Abschnitt unter den
Rädern 10 der Lastaufnehmer 8 auf, die im Hauptkreis 2
laufen und einen weiteren gekrümmten Teil, der mit der
Schiene in der Station fest verbunden ist.
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Abzweigungen nach rechts müssen einen beweglichen
Schienenabschnitt 38 aufweisen, damit das Zwischenstück
36 des Körpers des Lastaufnehmers 8 im Hauptkreis 2
laufen kann. Dieser bewegliche Schienenabschnitt 38
wird zur Aufnahme der für Abzweigungen bestimmten
Lastaufnehmer 8 über die gleiche Ansteuervorrichtung wie
für die Kurvenscheibe 35 bewegt. Der bewegliche
Schienenabschnitt muss identisch mit dem Schienenabschnitt
37 sein. Diese Ausführung gilt für sämtliche Teile, die
in einer Station vorkommen, sodass jede Station, ob
rechts oder links vom Hauptkreis unterschiedslos
aufgebaut ist, wobei die Art des Zusammenbaus der Teile nur
bei Bedarf geändert wird.
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Das System wird ergänzt durch eine Reihe von
Vorrichtungen, die für die Funktion der Stationen erforderlich
sind und die einfach ausgestaltet sind und klar auf die
Geometrie der Schienen und Lastaufnehmer 8 abgestimmt
sind, beispielsweise Verteiler für die Lastaufnehmer 8,
deren Konfiguration sich an die bereits bestehenden
an
deren Förderanlagen anlehnen kann. Weitere
erforderliche Elemente, beispielsweise Sensoren für die
Bandbewegung, sind in jedem Fall die handelsüblichen.
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Die Steuerung des Systems erfolgt nach einer bestimmten
Architektur der Steuervorrichtung. Eine ausreichend
intelligente Steuerkarte für jeweils zwei oder mehrere
Stationen kann alle elektromechanischen Elemente dieser
Stationen steuern. Sämtliche Steuerkarten stehen
untereinander und mit dem Steuerrechner über ein serielles
Kommunikationsnetzwerk in Verbindung.