EP3863806A1 - Modulares robotersystem für eine behälterverarbeitungsanlage - Google Patents

Modulares robotersystem für eine behälterverarbeitungsanlage

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Publication number
EP3863806A1
EP3863806A1 EP19742181.1A EP19742181A EP3863806A1 EP 3863806 A1 EP3863806 A1 EP 3863806A1 EP 19742181 A EP19742181 A EP 19742181A EP 3863806 A1 EP3863806 A1 EP 3863806A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
robot
mobile platform
units
modular
robot system
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
EP19742181.1A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Wolfgang Hahn
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Krones AG
Original Assignee
Krones AG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Krones AG filed Critical Krones AG
Publication of EP3863806A1 publication Critical patent/EP3863806A1/de
Pending legal-status Critical Current

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Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25J—MANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
    • B25J5/00—Manipulators mounted on wheels or on carriages
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25J—MANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
    • B25J9/00—Program-controlled manipulators
    • B25J9/08—Program-controlled manipulators characterised by modular constructions
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25J—MANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
    • B25J5/00—Manipulators mounted on wheels or on carriages
    • B25J5/007—Manipulators mounted on wheels or on carriages mounted on wheels
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25J—MANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
    • B25J9/00—Program-controlled manipulators
    • B25J9/0084—Program-controlled manipulators comprising a plurality of manipulators

Definitions

  • the invention relates to a modular robot system for a container processing system and a method for a modular robot system.
  • Robot systems are usually used in container processing systems to carry out work orders of all kinds, for example maintenance and / or repair work on container handling machines.
  • a job may be to supply the conveyor belt of a container handling machine with lubricant.
  • DE 100 64 217 A1 discloses a packaging line with a conveying means for transporting products to be packaged and with a handling device which can be moved with respect to the conveying means.
  • WO 2009/146899 A1 discloses a multidirectionally movable vehicle which comprises a mobile vehicle and a robot arm arranged thereon. Wheels are arranged on the vehicle for independent mobility, which are controlled by means of an in-vehicle control device.
  • the disadvantage here is that the known robot systems can only be used to a limited extent on account of the different types of work orders with regard to load capacity, range, tools, etc. and consequently are not sufficiently utilized.
  • DE 10 2015 216 272 A1 discloses a modular robot kit with a robot platform and with a robot working head, which can be modularly connected to one another via a robot adapter in order to use them flexibly in a multitasking environment.
  • the disadvantage here is that the platform itself is not required when carrying out the respective work order and therefore remains underutilized.
  • the platform can lead to restrictions in the positioning of the working head relative to the container handling machine when carrying out the work order.
  • the object of the present invention is therefore to provide a modular robot system for a container processing system which can be used to a greater extent and which is less restricted when carrying out work orders.
  • the invention provides a modular robot system for a container processing system with the features of claim 1.
  • Advantageous embodiments of the invention are mentioned in the subclaims.
  • the mobile platform and / or the robot units are designed in such a way that the robot units can optionally be connected to the mobile platform in order to transport them in each case in the container processing system and to position them for the respective work order, one of the robot units can depend on Work orders can be flexibly combined with the mobile platform and then positioned in the work area of the container processing system. In addition, the positioned robot unit can then carry out the work order separately from the mobile platform, so that the mobile platform can be used for another of the robot units in the meantime. As a result, the modular robot system can be used to a higher degree.
  • the container processing system can comprise a plurality of container treatment machines which are connected to one another via one or more conveyors.
  • a container treatment machine can mean a machine for treating containers for filling a beverage.
  • the container handling machines can comprise a container manufacturing machine, a rinser, an inspection device, a labeling machine, a filler for filling a beverage into the containers, a packaging machine and / or a palletizer.
  • Robot receptacles for the robot units can be arranged on the container handling machines. This enables the robot units to be securely positioned on the container handling machines separately from the mobile platform.
  • the containers can be provided to hold a flowable product, such as a beverage, a food, a pharmaceutical product, a medical product, a cleaning agent, a spray and / or a personal care product.
  • the container can preferably mean a beverage container.
  • a drink can be mineral water, a soft drink, a juice and / or beer.
  • a food can mean a product such as the beverage, vinegar, cooking oil and / or the like.
  • a container can preferably be meant by which a liquid or pasty product is transported from the manufacturer to the end user.
  • the containers can be provided to fill the flowable product therein and to provide them with a closure.
  • the containers can be plastic bottles, glass bottles, cans and / or tubes.
  • Plastic bottles can in particular be PET, PEN, HD-PE or PP bottles. It can also be a biodegradable container the main components of which consist of renewable raw materials such as sugar cane, wheat or maize.
  • the mobile platform can comprise a frame on which the ground-based undercarriage is arranged.
  • the frame can optionally be connectable to one of the robot units. It is conceivable that the frame is designed like a housing.
  • the ground-based undercarriage can comprise a plurality of wheels, at least one of the wheels being driven and / or steerable.
  • the ground-based undercarriage can comprise an electric motor, which is preferably designed to be controllable. For example, this can be a servomotor.
  • the ground-based undercarriage includes a steering drive in order to steer at least one of the wheels.
  • the mobile platform can comprise a rechargeable battery and / or an electrical interface.
  • the robot units can each comprise a robot arm with at least one controllable joint and / or a displacement unit for moving a tool or a tool holder.
  • the tool can be designed, for example, as a gripper to access an object such as a container. It is also conceivable that the tool comprises a nozzle or the like, for example in order to apply a cleaning medium or a lubricant.
  • the tool holder can be designed to hold different types of tools.
  • the robot arm or the travel unit can preferably be designed to move the tool three-dimensionally in space. However, a two-dimensional or one-dimensional movement is also conceivable. It is conceivable that at least one of the robot units comprises a rechargeable battery for the power supply.
  • the robot units can also be collaborative and / or cooperative robot units.
  • the robot system can be designed such that at least one of the robot units independently connects the energy and / or media supply to a work area, in particular to a work area of a container treatment machine.
  • the robot system can provide the energy and / or media supply itself without an operator on site.
  • the work area can in particular be a place of use of the robot unit.
  • the plug connection can be designed such that it is carried out automatically by the positioning, a change process and / or an exchange of the robot unit or by actuation of the plug connection. To do this, it is advantageous to use standardized To use plug connections, which in particular make any combination of all types of robot units with the container handling machine possible.
  • the mobile platform can include a robot holder in order to selectively hold one of the robot units and position it on a container handling machine for the work order. This makes it possible to pick up the robot units with the mobile platform in a precise and / or secure position.
  • the robot holder can be a plate with a positioning element arranged on the previously described frame, in order to hold one of the robot units.
  • the robot units each comprise a base which can be detachably connected to the robot holder.
  • the base can be designed in such a way that the associated robot unit is stable on a footprint and / or feet of the base without external support.
  • the mobile platform and the robot units can each be designed with their own control unit, so that they can be used independently of one another.
  • the mobile platform can be used by one of the robot units to transport another of the robot units while the work orders are being processed.
  • the control units can, for example, each be an independent machine control, in particular each with a microprocessor, a memory unit, a data interface, an input for a sensor, an output for a drive, an actuator or the like, an input unit and / or with an output unit such as a display. It is conceivable that the control units are designed with data interfaces in order to exchange data with one another.
  • the mobile platform can be designed to be self-navigated. This enables the mobile platform to work independently of a higher-level control center.
  • Self-navigated can mean here that the mobile platform processes data of the work area and / or at least one navigation sensor in such a way that the mobile platform can move autonomously in the work area.
  • Data of the work area can mean, for example, a plan of the arrangement of the container handling machines of the container processing system and / or of routes for the mobile platform.
  • the modular robot system can comprise a stationary platform, which is designed to position and / or record one of the robot units at a work location.
  • the robot unit can be positioned particularly easily and precisely, for example on a container handling machine.
  • the work order on the stationary platform form are carried out, so that the mobile platform can be used during the transport by another of the robot units.
  • the stationary platform can be designed like a table, in particular with a base frame for support on the floor and with a robot holder for receiving the robot unit.
  • the mobile platform can be designed to receive, transport and / or position the stationary platform at the work location, in particular together with the robot unit accommodated by the stationary platform. As a result, the mobile platform can be used to transport the respective robot unit as well as the stationary platform. It is conceivable that the mobile platform comprises a lifting unit in order to raise the stationary platform with or without the picked-up robot unit during transport and / or to set it down for positioning at the work site.
  • the lifting unit can comprise a liftable receptacle for the stationary platform and / or for the robot unit. It is also conceivable that the mobile platform comprises a lifting unit in order to lift one of the robot units for transport and / or during positioning.
  • the mobile robot system can comprise an accessory trailer which can be coupled to the mobile platform, in particular to include a tool, a set-up part, a cleaning unit, a lubrication system, a lubricant, a raw material, an auxiliary, an operating material, a test equipment, a spare part and / or maintenance means to record.
  • an accessory trailer can comprise an independent, ground-based undercarriage and / or one or more accessory compartments. It is conceivable that the accessory compartments are designed as drawers, shelf compartments and / or as box compartments.
  • the mobile platform and the accessory trailer can be connected to one another via a detachable coupling device. It is also conceivable that the coupling device can be controlled with the control unit in such a way that the accessory trolley either detaches itself from the mobile platform or is connected to it.
  • the mobile platform, the stationary platform and / or at least one of the robot units can comprise a protective device.
  • the protective device comprises mechanical shut-off elements, a light curtain, a 3D detection sensor, a light barrier and / or an emergency stop switch.
  • a 3D scanner for example, can be used here for a laser scanner be meant that detects a protection area of the robot unit and deactivates the robot unit when an operator enters the protection area.
  • the modular robot system can comprise a magazine for the robot units, which is designed in such a way that the robot units can be removed therefrom either selectively or sequentially with the mobile platform.
  • the robot units can be made available flexibly for connection to the mobile platform.
  • the magazine comprises a conveyor device for the robot units, which is designed such that it transports a robot unit selected for connection to the mobile platform to a transfer point.
  • the magazine can comprise a rotatable platform and / or a conveyor belt as a conveyor.
  • the magazine can be designed so that the mobile platform delivers one of the robot units to it again after the work order has been completed.
  • At least one sensor unit and / or one actuator unit is arranged at at least one work location and can be connected to at least one of the robot units via an electrical interface or a radio interface.
  • the at least one of the robot units can, for example, interact with the sensor unit present on a container treatment machine and / or the actuator unit when carrying out the work order.
  • the sensor unit can be a rotary encoder or a camera, or the actuator unit can be a drive of a conveying device.
  • An energy and / or media supply unit for the robot unit and / or for the mobile platform can be arranged at at least one work location.
  • rechargeable batteries of the robot unit and / or the mobile platform can also be charged at the respective work location.
  • the modular robot system can comprise a superordinate control center in order to control the mobile platform and the robot unit, in particular for the work orders. This allows the use of the mobile platform and the robot units to be coordinated.
  • the control center can be, for example, a computer system on which an operator enters the work orders. It is conceivable that the control center is designed to control several of the mobile platforms.
  • the mobile platform, the stationary platform, the accessory tag and / or the robot units can each be designed with identification means. This means that the units cannot be accidentally interchanged.
  • the identification means can be, for example, characters, barcodes and / or RFID identification elements.
  • the invention provides a method for a modular robot system with the features of claim 14 to solve the problem. Advantageous embodiments of the invention are mentioned in the subclaims.
  • the robot units can be flexibly combined with the mobile platform depending on the work order and then be positioned in the work area of the container processing system.
  • the one robot unit can then carry out the work order independently of the mobile platform, so that the mobile platform can be used for the other robot unit in the meantime.
  • the modular robot system can be used to a higher degree.
  • the method can be carried out with the modular robot system described above, in particular according to one of claims 1-13.
  • the method can encompass the features described above in relation to the modular robot system, in particular according to one of claims 1-13.
  • one robot unit carries out the one work order while the mobile platform picks up, transports and / or positions the other robot unit for the other work order.
  • the robot units can be removed from a magazine and / or positioned at least at one work location on or with a stationary platform.
  • the robot units of various types can be made available particularly easily by removing them from the magazine. It is conceivable that a robot unit suitable for one of the work orders is provided with the magazine at a transfer point and is picked up there by the robot unit.
  • the robot units in the magazine can be moved with a conveyor until the suitable robot unit is at the transfer point.
  • the robot unit can be positioned particularly easily and precisely, for example on a container handling machine. It is conceivable that the stationary platform is picked up, transported and positioned for the work order together with one of the robot units.
  • Figures 1A - 1 D an embodiment of a modular robot system with a mobile platform, robot units of different types and with a magazine for the robot units in a side view;
  • Figure 2 shows one of the robot units of Figures 1A - 1 D when performing a work order in a side view.
  • FIGS. 3A-3D show one of the robot units and the mobile platform from FIGS. 1A-1 D with a stationary platform in a side view;
  • FIGS. 4A-4B show one of the robot units and the mobile platform from FIGS. 1A-1 D with an attachable accessory tag in a side view;
  • FIGS. 1A-1D show an exemplary embodiment of a modular robot system 1 with a mobile platform 2, robot units 3 ', 3 ", 3" “of different types and with a magazine 4 for the robot units 3', 3", 3 "” in shown from a side view.
  • the mobile platform 2 can be seen with the frame 2f and with the ground-based undercarriage 2b for locomotion in a working area of a container processing system, which is not shown here in detail.
  • the ground-based undercarriage 2b comprises a plurality of wheels, which in the exemplary embodiment are each arranged on a corner of the frame 2f. All wheels are drivable and steerable in order to allow the mobile platform 2 the greatest possible freedom of movement. However, it is also conceivable that only three or more than four wheels are arranged on the mobile platform 2. It is also conceivable that only some of the wheels are driven and / or steerable.
  • the coupling device 2c can be seen, with which the platform can be securely connected to the magazine 4 or to an accessory tag 5 described below.
  • the mobile platform 2 has its own control unit 2a in order to control the mobile platform 2, in particular the chassis 2b.
  • the mobile platform 2 is thus designed to be self-navigating, so that it can move independently in the working area of the container processing system.
  • a map of the work area is stored in the control unit 2a and / or it works with location not shown here.
  • the mobile platform 2 includes a robot holder 2d, which is designed here, for example, as a flat receiving surface to receive one of the robot units 3 ', 3 ", 3'" and for the work order on a container treatment not shown here. positioning machine.
  • the robot units 3 ′′, 3 ′′, 3 ′′ “are designed here, for example, as articulated arm robots, each with one arm and with two joints. They differ purely, for example, by different tools. However, it is conceivable that the robot units 3 ′′, 3 ′′, 3 ′′ ′′ represent any number of different types that are suitable for a container processing system.
  • the robot units 3 ′′, 3 ′′, 3 ′′ “each have their own control unit 3a in order to use them autonomously from the mobile platform 2 and its control unit 2a.
  • the magazine 4 can also be seen, from which the robot units 3 ′′, 3 ′′, 3 ′′ ′′ can optionally be removed using the mobile platform 2 and / or returned there.
  • the magazine 4 also comprises its own control unit 4a, for example to control a conveyor device for the parked robot units 3 ′′, 3 ′′, 3 ′′ ”.
  • the robot units can optionally be transported to and from the transfer point U.
  • FIG. 1A It can be seen in FIG. 1A that the robot unit 3 ′ of the first type has just been accommodated with the robot mount. According to FIG. 1B, it is now transferred to the magazine 4 at the transfer point U, so that the mobile platform 2 no longer carries a robot unit.
  • FIG. 1C it can again be seen that the magazine 4 has moved the robot units 3 ′′, 3 ′′, 3 ′′ “in such a way that the robot unit 3 ′′ of a second type is made available at the transfer point.
  • the robot unit 3 is picked up by the mobile platform in order to then transport it in the container processing system and to position it for the corresponding work order.
  • FIG. 2 shows the robot unit 3 ′′ from FIGS. 1A-1 D when carrying out a work order in a side view. It can be seen that the mobile platform 2 from FIG. 1 D has positioned the robot unit 3 'at a region of the container treatment machine 7 provided for this purpose.
  • the mobile platform 2 is itself not necessary for carrying out the work order and is therefore no longer shown in FIG. 2. For example, it can drive back to the magazine and pick up another robot unit 3 ', 3 ", 3'" for another work order and position it on another container handling machine.
  • the container treatment machine 7 is shown here only in sections and comprises a conveyor belt 7c for containers, which requires regular lubrication. This is currently being carried out by the robot unit 3 ".
  • the robot unit 3 ′′ is connected to the container handling machine 7 via the interface 3b, 7d.
  • the control unit 3a of the robot unit is connected to the control unit 7a of the container handling machine 7 via the interface 3b, 7d.
  • a radio interface is also conceivable. Consequently, the robot unit 3 ′′ can issue commands to the container treatment machine 7 via control commands, for example in order to continuously move the conveyor belt 7c (actuator unit) further during lubrication.
  • the articulated arm 3e of the robot unit 3 “is extended further, so that the lubricant nozzle 3d is arranged above the conveyor belt 7c. Consequently, a lubricant can be sprayed on the conveyor belt 7c with the lubricant nozzle 3d. Due to the continuous movement of the conveyor belt 7c, all areas are then sprayed evenly.
  • the container treatment machine 7 comprises an energy supply unit 7b for the robot unit 3 ′′, which is connected to the robot unit 3 ′′ via the power supply interface 3c, 7e.
  • the robot unit 3 "can be supplied directly with energy or indirectly via a rechargeable battery arranged therein.
  • the superordinate control center 8 can also be seen in order to control the mobile platform 2, the robot units 3 ′′, 3 ′′, 3 ′′ “.
  • FIGS. 3A-3D show the robot unit 3 ′′ and the mobile platform from FIGS. 1A-1 D with a stationary platform 6 in a side view.
  • the stationary platform 6 which is designed here, for example, as a table with the robot unit 3 ′′ arranged thereon.
  • the stationary platform 6 is positioned in the container processing system (not shown here).
  • the mobile platform 2 now moves to a position under the stationary platform 6 and lifts it together with the robot unit 3 ′′ arranged thereon by the height H with the lifting unit 2e.
  • the stationary platform 6 no longer touches the floor B, so that it can be transported together with the robot unit 3 ′′, for example in the direction R to the position P shown in FIG. 3C.
  • the lifting unit 2e is then at the positi - Retracted on P so that the stationary platform 6 is securely positioned together with the robot unit 3 ".
  • the mobile platform 2 is now moved out again under the stationary platform 6 and is thus free to accommodate other robot units 3 ', 3 ", 3'” with it.
  • FIGS. 4A-4B show the robot unit 3 ′′ and the mobile platform from FIGS. 1A-1 D with an attachable accessory tag 5 in a side view.
  • the mobile platform 2 and the accessory trailer 4 each comprise one half of a releasable coupling device 3c, 5a, which can be controlled, for example, with the control unit 2a of the mobile platform 2.
  • the mobile platform 2 can drive to the accessory trailer 5 and couple or detach it if necessary.
  • several different accessory tags 5 are present in order to carry the suitable accessories with the mobile platform 2, depending on the work order.
  • the accessory trailer 5 is a lubrication system for supplying a lubricant to the robot unit 3 ".
  • the accessory trailer 5 can thereby be carried as a lubricant supply, for example when lubricating the conveyor belt 7c.
  • the modular robot system 1 shown in FIGS. 1A-4 is further developed in such a way that the mobile platform 2, the stationary platform 6 and / or at least one of the robot units 3 ', 3 ", 3" "is a protective device and / or include identification means.
  • the mobile platform 2 and / or the robot units 3 ', 3 ", 3'” are designed in such a way that the robot units 3 ', 3 ", 3'” can be optionally connected to the mobile platform 2 to them
  • one of the robot units 3 ', 3 ", 3'” can be flexibly combined with the mobile platform 2 depending on the work order and then positioned in the working area of the container processing system.
  • the modular robot system 1 can be used to a higher degree.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
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Abstract

Modulares Robotersystem (1) für eine Behälterverarbeitungsanlage, mit einer mobilen Plattform (2), die ein bodengestütztes Fahrwerk (2b) zur Fortbewegung in einem Arbeitsbereich der Behälterverarbeitungsanlage umfasst, und mit mehreren Robotereinheiten (3', 3'', 3''') verschiedenen Typs zur Durchführung von Arbeitsaufträgen verschiedener Art in der Behälterverarbeitungsanlage, wobei die mobile Plattform (2) und/oder die Robotereinheiten (3', 3'', 3''') derart ausgebildet sind, dass die Robotereinheiten (3', 3'', 3''') wahlweise mit der mobilen Plattform (2) verbindbar sind, um sie jeweils in der Behälterverarbeitungsanlage zu transportieren und für den jeweiligen Arbeitsauftrag zu positionieren.

Description

Modulares Robotersystem für eine Behälterverarbeitungsanlage
Die Erfindung betrifft ein modulares Robotersystem für eine Behälterverarbeitungsanlage und ein Verfahren für ein modulares Robotersystem.
Üblicherweise werden Robotersysteme in Behälterverarbeitungsanlagen dazu eingesetzt, Ar- beitsaufträge verschiedenster Art durchzuführen, beispielsweise Wartungs- und/oder Instandhal- tungsarbeiten an Behälterbehandlungsmaschinen. Beispielsweise kann ein Arbeitsauftrag darin bestehen, das Förderband einer Behälterbehandlungsmaschine mit Schmiermittel zu versorgen.
Die DE 100 64 217 A1 offenbart eine Verpackungsstraße mit einem Fördermittel zum Transport von zu verpackenden Produkten und mit einem bezüglich des Fördermittels verfahrbaren Hand- habungsgerät.
In der WO 2009/146899 A1 wird ein multidirektional bewegliches Fahrzeugzeug offenbart, das ein mobiles Fahrzeug und einen daran angeordneten Roboterarm umfasst. Zur selbstständigen Mobilität sind an dem Fahrzeug Räder angeordnet, die mittels einer fahrzeuginternen Steuerein- richtung gesteuert werden.
Nachteilig dabei ist, dass die bekannten Robotersysteme aufgrund der hinsichtlich Tragkraft, Reichweite, Werkzeuge, etc. verschiedenartigen Arbeitsaufträge nur eingeschränkt angewendet werden können und folglich nicht ausreichend ausgelastet werden.
Die DE 10 2015 216 272 A1 offenbart einen modularen Roboterbausatz mit einer Roboter- Plattform und mit einem Roboter-Arbeitskopf, die über einen Roboter- Adapter modular mitei- nander verbindbar sind, um sie flexibel in einer Multitasking-Umgebung einzusetzen.
Nachteilig dabei ist, dass die Plattform bei der Durchführung des jeweiligen Arbeitsauftrags selbst nicht benötigt wird und dadurch unausgelastet bleibt. Zudem kann die Plattform bei der Durchführung des Arbeitsauftrags zu Einschränkungen bei der Positionierung des Arbeitskopfes gegenüber der Behälterbehandlungsmaschine führen.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, ein modulares Robotersystem für eine Behäl- terverarbeitungsanlage bereitzustellen, das stärker ausgelastet werden kann und das bei der Durchführung von Arbeitsaufträgen weniger eingeschränkt ist. Zur Lösung dieser Aufgabenstellung stellt die Erfindung ein modulares Robotersystem für eine Behälterverarbeitungsanlage mit den Merkmalen des Anspruchs 1 bereit. Vorteilhafte Ausfüh- rungsformen der Erfindung sind in den Unteransprüchen genannt.
Dadurch, dass die mobile Plattform und/oder die Robotereinheiten derart ausgebildet sind, dass die Robotereinheiten wahlweise mit der mobilen Plattform verbindbar sind, um sie jeweils in der Behälterverarbeitungsanlage zu transportieren und für den jeweiligen Arbeitsauftrag zu positio- nieren, kann eine der Robotereinheiten je nach Arbeitsauftrag flexibel mit der mobilen Plattform kombiniert werden und dann im Arbeitsbereich der Behälterverarbeitungsanlage positioniert werden. Zudem kann die positionierte Robotereinheit dann separiert von der mobilen Plattform den Arbeitsauftrag durchführen, so dass die mobile Plattform währenddessen für eine andere der Robotereinheiten genutzt werden kann. Folglich kann das modulare Robotersystem höher ausgelastet werden.
Die Behälterverarbeitungsanlage kann mehrere Behälterbehandlungsmaschinen umfassen, die über einen oder mehrere Transporteure miteinander verbunden sind. Mit Behälterbehandlungs- maschine kann eine Maschine zur Behandlung von Behältern zum Abfüllen eines Getränks ge- meint sein. Die Behälterbehandlungsmaschinen können eine Behälterherstellungsmaschine, einen Rinser, eine Inspektionsvorrichtung, eine Etikettiermaschine, einen Füller zum Abfüllen eines Getränks in die Behälter, eine Verpackungsmaschine und/oder einen Palettierer umfas- sen. An den Behälterbehandlungsmaschinen können Roboteraufnahmen für die Robotereinhei- ten angeordnet sein. Dadurch können die Robotereinheiten separat von der mobilen Plattform sicher an den Behälterbehandlungsmaschinen positioniert werden.
Die Behälter können dazu vorgesehen sein, ein fließfähiges Produkt, wie ein Getränk, ein Le- bensmittel, ein Pharmaprodukt, ein Medizinprodukt, ein Reinigungsmittel, ein Spray und/oder ein Körperpflegeprodukt aufzunehmen. Vorzugsweise kann mit dem Behälter ein Getränkebehälter gemeint sein. Mit einem Getränk kann Mineralwasser, ein Softdrink, ein Saft und/oder Bier ge- meint sein. Mit einem Lebensmittel kann ein Produkt wie das Getränk, Essig, Speiseöl und/oder dergleichen gemeint sein. Vorzugsweise kann ein Behälter gemeint sein, mit dem ein flüssiges oder pastöses Produkt vom Hersteller zum Endverbraucher transportiert wird.
Die Behälter können dazu vorgesehen sein, darin das fließfähige Produkt abzufüllen und sie mit einem Verschluss zu versehen. Die Behälter können Kunststoffflaschen, Glasflaschen, Dosen und/oder Tuben sein. Bei Kunststoffflaschen kann es sich im speziellen um PET-, PEN-, HD-PE- oder PP-Flaschen handeln. Ebenso kann es sich um biologisch abbaubare Behälter handeln, deren Hauptbestandteile aus nachwachsenden Rohstoffen, wie zum Beispiel Zuckerrohr, Wei- zen oder Mais bestehen.
Die mobile Plattform kann einen Rahmen umfassen, an dem das bodengestützte Fahrwerk an- geordnet ist. Der Rahmen kann wahlweise mit einer der Robotereinheiten verbindbar sein. Denkbar ist, dass der Rahmen gehäuseartig ausgebildet ist. Das bodengestützte Fahrwerk kann mehrere Räder umfassen, wobei wenigstens eines der Räder angetrieben und/oder lenkbar ausgebildet ist. Als Antrieb kann das bodengestützte Fahrwerk einen Elektromotor umfassen, der vorzugsweise steuerbar ausgebildet ist. Beispielsweise kann es sich hierbei um einen Ser- vomotor handeln. Denkbar ist auch, dass das bodengestütztes Fahrwerk einen Lenkantrieb um- fasst, um wenigstens eines der Räder zu lenken. Zur Stromversorgung kann die mobile Platt- form eine wieder aufladbare Batterie und/oder eine elektrische Schnittstelle umfassen.
Die Robotereinheiten können jeweils einen Roboterarm mit wenigstens einem steuerbaren Ge- lenk und/oder einer Verfahreinheit zum Bewegen eines Werkzeugs oder einer Werkzeugauf- nahme umfassen. Das Werkzeug kann beispielsweise als Greifer ausgebildet sein, um einen Gegenstand wie beispielsweise einen Behälter zugreifen. Denkbar ist auch, dass das Werkzeug eine Düse oder dergleichen umfasst, um beispielsweise ein Reinigungsmedium oder ein Schmiermittel zu applizieren. Die Werkzeugaufnahme kann dazu ausgebildet sein, verschieden- artige Werkzeuge damit aufzunehmen. Vorzugsweise kann der Roboterarm bzw. die Ver- fahreinheit dazu ausgebildet sein, das Werkzeug dreidimensional im Raum zu bewegen. Denk- bar ist jedoch auch eine zweidimensionale oder eindimensional Bewegung. Denkbar ist, dass wenigstens eine der Robotereinheiten eine wieder aufladbare Batterie zur Stromversorgung um- fasst. Bei den Robotereinheiten kann es sich auch um kollaborativ und/oder kooperativ arbei- tende Robotereinheiten handeln.
Das Robotersystem kann dazu ausgebildet sein, dass wenigstens eine der Robotereinheiten die Energie- und/oder Medienversorgung an einem Arbeitsbereich selbständig verbindet, insbeson- dere an einem Arbeitsbereich einer Behälterbehandlungsmaschine. Dadurch kann das Roboter- system die Energie- und/oder Medienversorgung ohne einen Bediener am Einsatzort selbst her- steilen. Der Arbeitsbereich kann insbesondere ein Einsatzort der Robotereinheit sein. Dazu ist es vorteilhaft, die wenigstens eine Steckverbindung im Wirkungsbereich der positionierten Robo- tereinheit anzuordnen. Die Steckverbindung kann dazu ausgebildet sein, dass sie durch die Po- sitionierung, einen Wechselvorgang und/oder einen Austausch der Robotereinheit automatisch oder durch eine Betätigung der Steckverbindung erfolgt. Dazu ist es vorteilhaft, standardisierte Steckverbindungen zu verwenden, die insbesondere jede Kombination von allen Typen der Ro- botereinheiten mit der Behälterbehandlungsmaschine ermöglicht.
Die mobile Plattform kann eine Roboteraufnahme umfassen, um wahlweise eine der Robote- reinheiten aufzunehmen und für den Arbeitsauftrag an einer Behälterbehandlungsmaschine zu positionieren. Dadurch ist es möglich, die Robotereinheiten jeweils positionsgenau und/oder gesichert mit der mobilen Plattform aufzunehmen. Beispielsweise kann es sich bei der Robo- teraufnahme um eine an dem zuvor beschriebenen Rahmen angeordnete Platte mit Positionie- rungselement handeln, um jeweils eine der Robotereinheiten aufzunehmen. Denkbar ist, dass die Robotereinheiten jeweils einen Standfuß umfassen, der mit der Roboteraufnahme lösbar verbindbar ist. Der Standfuß kann derart ausgebildet sein, dass die zugehörige Robotereinheit ohne äußeres abstützen auf einer Aufstandsfläche und/oder Aufstandsfüßen des Standfußes stabil steht.
Die mobile Plattform und die Robotereinheiten können jeweils mit einer eigenen Steuerungsein- heit ausgebildet sein, sodass sie autonom voneinander einsetzbar sind. Dadurch kann die mobi- le Plattform während der Abarbeitung der Arbeitsaufträge durch eine der Robotereinheiten zum Transport einer anderen der Robotereinheiten eingesetzt werden. Bei den Steuerungseinheiten kann es sich beispielsweise jeweils um eine eigenständige Maschinensteuerung handeln, insbe- sondere jeweils mit einem Mikroprozessor, eine Speichereinheit, einer Datenschnittstelle, einem Eingang für einen Sensor, einem Ausgang für einen Antrieb, einem Aktuator oder dergleichen, eine Eingabeeinheit und/oder mit einer Ausgabeeinheit wie einem Display. Denkbar ist, dass die Steuerungseinheiten mit Datenschnittstellen ausgebildet sind, um untereinander Daten auszu- tauschen.
Die mobile Plattform kann selbstnavigiert ausgebildet sein. Dadurch kann die mobile Plattform unabhängig von einer übergeordneten Steuerungszentrale arbeiten. Mit„selbstnavigiert“ kann hier gemeint sein, dass die mobile Plattform Daten des Arbeitsbereichs und/oder wenigstens eines Navigationssensors derart verarbeitet, dass die mobile Plattform sich im Arbeitsbereich autonom fortbewegen kann. Mit„Daten des Arbeitsbereichs“ kann hier beispielsweise ein Plan der Anordnung von den Behälterbehandlungsmaschinen der Behälterverarbeitungsanlage und/oder von Wegen für die mobile Plattform gemeint sein.
Das modulare Robotersystem kann eine stationäre Plattform umfassen, die dazu ausgebildet ist, eine der Robotereinheiten an einem Arbeitsort zu positionieren und/oder aufzunehmen. Dadurch kann die Robotereinheit besonders einfach und genau positioniert werden, beispielsweise an einer Behälterbehandlungsmaschine. Zudem kann der Arbeitsauftrag an der stationären Platt- form durchgeführt werden, so dass die mobile Plattform währenddessen mit dem Transport von einer anderen der Robotereinheiten ausgelastet werden kann. Die stationäre Plattform kann tischartig ausgebildet sein, insbesondere mit einem Untergestell zum Abstützten auf dem Boden und mit einer Roboteraufnahme zum Aufnehmen der Robotereinheit.
Die mobile Plattform kann dazu ausgebildet sein, die stationäre Plattform aufzunehmen, zu transportieren und/oder an dem Arbeitsort zu positionieren, insbesondere zusammen mit der von der stationären Plattform aufgenommenen Robotereinheit. Dadurch kann die mobile Platt- form sowohl zum Transport der jeweiligen Robotereinheit als auch der stationären Plattform ge- nutzt werden. Denkbar ist, dass die mobile Plattform eine Hubeinheit umfasst, um die stationäre Plattform mit oder ohne die aufgenommene Robotereinheit beim Transport anzuheben und/oder zur Positionierung am Arbeitsort abzusetzen. Die Hubeinheit kann eine anhebbare Aufnahme für die stationäre Plattform und/oder für die Robotereinheit umfassen. Denkbar ist auch, dass die mobile Plattform eine Hubeinheit umfasst, um eine der Robotereinheiten zum Transport und/oder beim Positionieren anzuheben.
Das mobile Robotersystem kann einen an die mobile Plattform ankuppelbaren Zubehöranhä- nger umfassen, um insbesondere ein Werkzeug, ein Rüstteil, ein Reinigungsaggregat, ein Schmiersystem, ein Schmiermittel, einen Rohstoff, einen Hilfsstoff, einen Betriebsstoff, ein Prüfmittel, ein Ersatzteil und/oder Instandhaltungsmittel aufzunehmen. Dadurch ist das mobile Robotersystem noch flexibler einsetzbar, da die Arbeitsaufträge wahlweise mit oder ohne den Zubehöranhänger durchgeführt werden können. Zudem kann so die Transportkapazität der mo- bilen Plattform auf einfache Art und Weise erweitert werden. Der ankuppelbare Zubehöranhä- nger kann ein eigenständiges, bodengestütztes Fahrwerk und/oder ein oder mehrere Zubehör- fächer umfassen. Denkbar ist, dass die Zubehörfächer als Schubfächer, Regalfächer und/oder als Kastenfächer ausgebildet sind. Die mobile Plattform und der Zubehöranhänger können über eine lösbare Kupplungsvorrichtung miteinander verbindbar sein. Denkbar ist auch, dass die Kupplungsvorrichtung mit der Steuerungseinheit derart angesteuert werden kann, dass sich der Zubehörwagen wahlweise von der mobilen Plattform löst oder damit verbunden wird.
Die mobile Plattform, die stationäre Plattform und/oder wenigstens eine der Robotereinheiten kann eine Schutzeinrichtung umfassen. Dadurch kann eine Bedienperson vor Verletzungen besser geschützt werden. Denkbar ist, dass die Schutzeinrichtung mechanische Absperrele- mente, einen Lichtvorhang, einen 3D-Erfassungssensor, eine Lichtschranke und/oder einen Notausschalter umfasst. Mit 3D-Erfassungssensor kann hier beispielsweise ein Laserscanner gemeint sein, der einen Schutzbereich der Robotereinheit erfasst und die Robotereinheit beim Eindringen einer Bedienperson in den Schutzbereich deaktiviert.
Das modulare Robotersystem kann ein Magazin für die Robotereinheiten umfassen, das derart ausgebildet ist, dass die Robotereinheiten wahlweise oder sequentiell daraus mit der mobilen Plattform entnehmbar sind. Dadurch können die Robotereinheiten flexibel zur Verbindung mit der mobilen Plattform bereitgestellt werden. Denkbar ist, dass das Magazin eine Fördereinrich- tung für die Robotereinheiten umfasst, die derart ausgebildet ist, dass sie eine zur Verbindung mit der mobilen Plattform ausgewählte Robotereinheit an eine Übergabestelle transportiert. Bei- spielsweise kann das Magazin als Fördereinrichtung eine rotierbare Plattform und/oder ein För- derband umfassen. Das Magazin kann dazu ausgebildet ist, dass die mobile Plattform daran eine der Robotereinheiten nach Erledigung des Arbeitsauftrags wieder abgibt.
Denkbar ist, dass an wenigstens einem Arbeitsort wenigstens eine Sensoreinheit und/oder eine Aktuatoreinheit angeordnet ist, die mit wenigstens einer der Robotereinheiten über eine elektri- sche Schnittstelle oder eine Funkschnittstelle verbindbar ist. Dadurch kann die wenigstens eine der Robotereinheiten bei der Durchführung des Arbeitsauftrags beispielsweise mit der an einer Behälterbehandlungsmaschine vorhandenen Sensoreinheit und/oder der Aktuatoreinheit zu- sammenwirken. Beispielsweise kann es sich bei der Sensoreinheit um einen Drehgeber oder eine Kamera bzw. bei der Aktuatoreinheit um einen Antrieb einer Fördereinrichtung handeln.
An wenigstens einem Arbeitsort kann eine Energie- und/oder Medienversorgungseinheit für die Robotereinheit und/oder für die mobile Plattform angeordnet sein. Dadurch können wiederauf- ladbare Batterien der Robotereinheit und/oder der mobilen Plattform auch am jeweiligen Ar- beitsort geladen werden.
Das modulare Robotersystem kann eine übergeordnete Steuerungszentrale umfassen, um die mobile Plattform und die Robotereinheit zu steuern, insbesondere für die Arbeitsaufträge. Dadurch kann der Einsatz der mobilen Plattform und die Robotereinheiten koordiniert werden. Bei der Steuerungszentrale kann es sich beispielsweise um ein Computersystem handeln, an dem eine Bedienperson die Arbeitsaufträge eingibt. Denkbar ist, dass die Steuerungszentrale dazu ausgebildet ist, mehrere der mobilen Plattformen zu steuern.
Die mobile Plattform, die stationäre Plattform, der Zubehöranhänger und/oder die Robotereinhei- ten können jeweils mit Identifikationsmitteln ausgebildet sein. Dadurch können die Einheiten nicht unbeabsichtigt miteinander vertauscht werden. Bei den Identifikationsmitteln kann es sich beispielsweise um Schriftzeichen, Barcodes und/oder RFID-Kennzeichnungselemente handeln. Darüber hinaus stellt die Erfindung zur Lösung der Aufgabenstellung ein Verfahren für ein modu- lares Robotersystem mit den Merkmalen des Anspruchs 14 bereit. Vorteilhafte Ausführungsfor- men der Erfindung sind in den Unteransprüchen genannt.
Dadurch, dass die mobile Plattform die eine Robotereinheit aufnimmt, transportiert und für einen der Arbeitsaufträge positioniert, und die mobile Plattform die andere Robotereinheit aufnimmt, transportiert und für einen anderen der Arbeitsaufträge positioniert, können die Robotereinheiten je nach Arbeitsauftrag flexibel mit der mobilen Plattform kombiniert werden und dann im Arbeits- bereich der Behälterverarbeitungsanlage positioniert werden. Zudem kann die eine Roboterein- heit dann unabhängig von der mobilen Plattform den Arbeitsauftrag durchführen, so dass die mobile Plattform währenddessen für die andere Robotereinheit genutzt werden kann. Folglich kann das modulare Robotersystem höher ausgelastet werden.
Das Verfahren kann mit dem zuvor beschriebenen, modularen Robotersystem, insbesondere nach einem der Ansprüche 1 - 13 durchgeführt werden. Zudem kann das Verfahren die zuvor in Bezug auf das modulare Robotersystem beschriebenen Merkmale, insbesondere nach einem der Ansprüche 1 - 13, sinngemäß umfassen.
Denkbar ist, dass die eine Robotereinheit den einen Arbeitsauftrag ausführt, während die mobile Plattform die andere Robotereinheit aufnimmt, transportiert und/oder für den anderen Arbeitsauf- trag positioniert.
Die Robotereinheiten können aus einem Magazin entnommen und/oder an wenigstens einem Arbeitsort auf oder mit einer stationären Plattform positioniert werden. Durch die Entnahme aus dem Magazin können die Robotereinheiten verschiedenen Typs besonders einfach bereitgestellt werden. Denkbar ist, dass eine für einen der Arbeitsaufträge geeignete Robotereinheit mit dem Magazin an einer Übergabestelle bereitgestellt wird und dort von der Robotereinheit aufgenom- men wird. Dabei können die Robotereinheiten in dem Magazin mit einer Fördereinrichtung ver- fahren werden, bis sich die geeignete Robotereinheit an der Übergabestelle befindet. Durch die Positionierung auf oder mit der stationären Plattform kann die Robotereinheit besonders einfach und genau positioniert werden, beispielsweise an einer Behälterbehandlungsmaschine. Denkbar ist, dass die stationäre Plattform zusammen mit einer der Robotereinheiten aufgenommen, transportiert und für den Arbeitsauftrag positioniert wird.
Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung werden nachfolgend anhand der in den Figuren dargestellten Ausführungsbeispiele näher erläutert. Dabei zeigt: Figuren 1A - 1 D ein Ausführungsbeispiel eines modularen Robotersystems mit einer mobilen Plattform, Robotereinheiten verschiedenen Typs und mit einem Magazin für die Robotereinheiten in einer seitlichen Ansicht;
Figur 2 eine der Robotereinheiten aus den Figuren 1A - 1 D bei der Durchführung eines Arbeitsauftrags in einer seitlichen Ansicht.
Figuren 3A - 3D eine der Robotereinheiten und die mobile Plattform aus den Figuren 1A - 1 D mit einer stationären Plattform in einer seitlichen Ansicht; und
Figuren 4A - 4B eine der Robotereinheiten und die mobile Plattform aus den Figuren 1A - 1 D mit einem ankuppelbaren Zubehöranhänger in einer seitlichen Ansicht;
In den Figuren 1A - 1 D ist ein Ausführungsbeispiel eines modularen Robotersystems 1 mit einer mobilen Plattform 2, Robotereinheiten 3‘, 3“, 3‘“ verschiedenen Typs und mit einem Magazin 4 für die Robotereinheiten 3‘, 3“, 3‘“ in einer seitlichen Ansicht dargestellt.
Zu sehen ist die mobile Plattform 2 mit dem Rahmen 2f und mit dem bodengestützten Fahrwerk 2b zur Fortbewegung in einem Arbeitsbereich einer hier nicht genauer dargestellten Behälter- verarbeitungsanlage. Das bodengestützte Fahrwerk 2b umfasst mehrere Räder, die in dem Aus- führungsbeispiel jeweils an einer Ecke des Rahmens 2f angeordnet sind. Alle Räder sind an- treibbar und lenkbar ausgebildet, um der mobilen Plattform 2 größtmögliche Bewegungsfreiheit zu ermöglichen. Denkbar ist jedoch auch, dass nur drei oder mehr als vier Räder an der mobilen Plattform 2 angeordnet sind. Zudem ist denkbar, dass nur ein Teil der Räder angetrieben und/oder lenkbar sind.
Darüber hinaus ist die Kupplungsvorrichtung 2c zu sehen, mit der die Plattform sicher mit dem Magazin 4 oder mit einem weiter unten beschriebenen Zubehöranhänger 5 verbunden werden kann.
Zudem umfasst die mobile Plattform 2 eine eigene Steuerungseinheit 2a, um die mobile Platt- form 2, insbesondere das Fahrwerk 2b zu steuern. Die mobile Plattform 2 ist dadurch selbstna- vigiert ausgebildet, so dass sie sich im Arbeitsbereich der Behälterverarbeitungsanlage selbst- ständig fortbewegen kann. Dazu ist beispielsweise in der Steuerungseinheit 2a ein Plan des Arbeitsbereichs hinterlegt und/oder sie arbeitet mit hier nicht genauer dargestellten Ortungs-
Sensoren zusammen. Darüber hinaus umfasst die mobile Plattform 2 eine Roboteraufnahme 2d, die hier beispielswei- se als ebene Aufnahmefläche ausgebildet ist, um eine der Robotereinheiten 3‘, 3“, 3‘“ aufzu- nehmen und für den Arbeitsauftrag an einer hier nicht genauer dargestellten Behälterbehand- lungsmaschine zu positionieren.
Die Robotereinheiten 3‘, 3“, 3‘“ sind hier beispielsweise als Knickarmroboter mit jeweils einem Arm und mit zwei Gelenken ausgebildet. Sie unterscheiden sich rein beispielsweise durch unter- schiedliche Werkzeuge. Denkbar ist jedoch, dass die Robotereinheiten 3‘, 3“, 3‘“ beliebige ver- schiedenartige Typen darstellen, die für eine Behälterverarbeitungsanlage geeignet sind.
Die Robotereinheiten 3‘, 3“, 3‘“ umfassen jeweils eine eigene Steuerungseinheit 3a, um sie au- tonom von der mobile Plattform 2 und deren Steuerungseinheit 2a einzusetzen.
Zu sehen ist auch das Magazin 4, aus dem die Robotereinheiten 3‘, 3“, 3‘“ wahlweise mit der mobilen Plattform 2 entnommen und/oder dort wieder abgegeben werden können. Das Magazin 4 umfasst ebenfalls eine eigene Steuerungseinheit 4a, um beispielsweise eine Fördereinrichtung für die abgestellten Robotereinheiten 3‘, 3“, 3‘“ zu steuern. Dadurch können die Robotereinhei- ten wahlweise zu und von der Übergabestelle U wegtransportiert werden.
Zu sehen ist in der Figur 1A, dass gerade die Robotereinheit 3‘ des ersten Typs mit der Robo- teraufnahme aufgenommen ist. Sie wird nun entsprechend der Figur 1 B an der Übergabestelle U an das Magazin 4 übergeben, so dass die mobile Plattform 2 keine Robotereinheit mehr trägt. In der Figur 1 C ist wiederum zu sehen, dass das Magazin 4 die Robotereinheiten 3‘, 3“, 3‘“ so verfahren hat, dass die Robotereinheit 3“ eines zweiten Typs an der Übergabestelle bereitge- stellt wird. Wie in der Figur 1 D zu sehen ist, wird die Robotereinheit 3“ von der mobilen Plattform aufgenommen, um sie anschließend in der Behälterverarbeitungsanlage zu transportieren und für den entsprechenden Arbeitsauftrag zu positionieren.
Dies wird nun anhand der Figur 2 genauer beschrieben. In der Figur 2 ist die Robotereinheit 3“ aus den Figuren 1A - 1 D bei der Durchführung eines Arbeitsauftrags in einer seitlichen Ansicht dargestellt. Zu sehen ist, dass die mobile Plattform 2 aus der Figur 1 D die Robotereinheit 3‘ an einem dafür vorgesehen Bereich der Behälterbehandlungsmaschine 7 positioniert hat. Die mobi- le Plattform 2 ist selbst zur Durchführung des Arbeitsauftrags nicht notwendig und daher in der Figur 2 nicht mehr gezeigt. Sie kann beispielsweise zum Magazin zurückfahren und eine weitere Robotereinheit 3‘, 3“, 3‘“ für einen anderen Arbeitsauftrag aufnehmen und an einer anderen Behälterbehandlungsmaschine positionieren. Die Behälterbehandlungsmaschine 7 ist hier nur ausschnittsweise dargestellt und umfasst ein Förderband 7c für Behälter, welches einer regelmäßigen Schmierung bedarf. Dies wird gerade von der Robotereinheit 3“ durchgeführt. Dazu ist die Robotereinheit 3“ über die Schnittstelle 3b, 7d mit der Behälterbehandlungsmaschine 7 verbunden. Genauer ausgedrückt ist die Steue- rungseinheit 3a der Robotereinheit über die Schnittstelle 3b, 7d mit der Steuerungseinheit 7a der Behälterbehandlungsmaschine 7 verbunden. Denkbar ist jedoch auch eine Funkschnittstelle. Folglich kann die Robotereinheit 3“ über Steuerkommandos Befehle an die Behälterbehand- lungsmaschine 7 abgeben, um beispielsweise das Förderband 7c (Aktuatoreinheit) beim Schmieren laufend weiterzu bewegen.
Dazu ist der Knickarm 3e der Robotereinheit 3“ weiter ausgefahren, so dass die Schmiermittel- düse 3d, über dem Förderband 7c angeordnet ist. Folglich kann mit der Schmiermitteldüse 3d ein Schmiermittel auf dem Förderband 7c versprüht werden. Durch die laufende Weiterbewe- gung des Förderbands 7c werden dann alle Bereiche gleichmäßig besprüht.
Darüber hinaus ist zu sehen, dass die Behälterbehandlungsmaschine 7 eine Energieversor- gungseinheit 7b für die Robotereinheit 3“ umfasst, die über die Stromversorgungsschnittstelle 3c, 7e mit der Robotereinheit 3“ verbunden ist. Dadurch kann die Robotereinheit 3“ direkt mit Energie versorgt werden oder indirekt über eine darin angeordnete wieder aufladbare Batterie.
Zu sehen ist auch die übergeordnete Steuerungszentrale 8, um die mobile Plattform 2, die Ro- botereinheiten 3‘, 3“, 3‘“ zu steuern.
In den Figuren 3A - 3D ist die Robotereinheit 3“ und die mobile Plattform aus den Figuren 1A - 1 D mit einer stationären Plattform 6 in einer seitlichen Ansicht dargestellt.
Zu sehen ist die stationäre Plattform 6, die hier beispielsweise als Tisch mit der darauf angeord- neten Robotereinheit 3“ ausgebildet ist. Gemäß der Figur 3A ist die stationäre Plattform 6 in der Behälterverarbeitungsanlage (hier nicht dargestellt) positioniert. Entsprechend der Figur 3B be- wegt sich die mobile Plattform 2 nun zu einer Position unter die stationäre Plattform 6 und hebt sie zusammen mit der darauf angeordneten Robotereinheit 3“ um die Höhe H mit der Hubeinheit 2e an. Dadurch berührt die stationäre Plattform 6 den Boden B nicht mehr, so dass sie zusam- men mit der Robotereinheit 3“ transportiert werden kann, beispielsweise in der Richtung R zu der in der Figur 3C dargestellten Position P. Anschließend wird die Hubeinheit 2e an der Positi- on P wieder eingefahren, so dass die stationäre Plattform 6 zusammen mit der Robotereinheit 3“ sicher positioniert ist. Wie in der Figur 3D dargestellt, wir nun die mobile Plattform 2 wieder unter der stationären Platt- form 6 herausgefahren und ist so frei, um andere Robotereinheiten 3‘, 3“, 3‘“ damit aufzuneh- men. Die Robotereinheit 3“ kann an der Position P nun unabhängig von der mobilen Plattform 2 einen Arbeitsauftrag durchführen.
In den Figuren 4A - 4B ist die Robotereinheit 3“ und die mobile Plattform aus den Figuren 1A - 1 D mit einem ankuppelbaren Zubehöranhänger 5 in einer seitlichen Ansicht dargestellt.
Zu sehen ist, dass die mobile Plattform 2 und der Zubehöranhänger 4 jeweils eine Hälfte einer lösbaren Kupplungsvorrichtung 3c, 5a umfassen, die beispielsweise mit der Steuerungseinheit 2a der mobilen Plattform 2 angesteuert werden kann. Dadurch kann die mobile Plattform 2 zum Zubehöranhänger 5 fahren und diesen bei Bedarf ankuppeln oder wieder lösen. Denkbar ist auch, dass mehrere verschieden Zubehöranhänger 5 vorhanden sind, um je nach Arbeitsauftrag das dafür geeignete Zubehör mit der mobilen Plattform 2 mitzuführen. Beispielsweise handelt es sich bei dem Zubehöranhänger 5 um ein Schmiersystem zur Zuführung eines Schmiermittels an die Robotereinheit 3“. Der Zubehöranhänger 5 kann dadurch beispielsweise beim Schmieren des Förderbands 7c als Schmiermittelvorrat mitgeführt werden.
Denkbar ist auch, dass das in den Figuren 1A - 4 dargestellte modulare Robotersystem 1 da- hingehend weitergebildet ist, dass die mobile Plattform 2, die stationäre Plattform 6 und/oder wenigsten eine der Robotereinheiten 3‘, 3“, 3‘“ eine Schutzeinrichtung und/oder Identifikations mittel umfassen.
Dadurch, dass die mobile Plattform 2 und/oder die Robotereinheiten 3‘, 3“, 3‘“ derart ausgebil- det sind, dass die Robotereinheiten 3‘, 3“, 3‘“ wahlweise mit der mobilen Plattform 2 verbindbar sind, um sie jeweils in der Behälterverarbeitungsanlage zu transportieren und für den jeweiligen Arbeitsauftrag zu positionieren, kann eine der Robotereinheiten 3‘, 3“, 3‘“ je nach Arbeitsauftrag flexibel mit der mobilen Plattform 2 kombiniert werden und dann im Arbeitsbereich der Behälter- verarbeitungsanlage positioniert werden. Zudem kann die positionierte Robotereinheit 3“ dann separiert von der mobilen Plattform 2 den Arbeitsauftrag durchführen, so dass die mobile Platt- form 2 währenddessen für eine andere der Robotereinheiten 3‘, 3‘“ genutzt werden kann. Folg- lich kann das modulare Robotersystem 1 höher ausgelastet werden.
Es versteht sich, dass die in Bezug auf die Ausführungsbeispiele genannte Merkmale nicht auf diese Merkmalskombinationen beschränkt sind, sondern auch einzeln oder in beliebigen ande- ren Kombinationen möglich sind.

Claims

Ansprüche
1. Modulares Robotersystem (1 ) für eine Behälterverarbeitungsanlage, mit einer mobilen Plattform (2), die ein bodengestütztes Fahrwerk (2b) zur Fortbewegung in einem Arbeitsbereich der Behälterverarbeitungsanlage umfasst, und mit mehreren Robotereinheiten (3‘, 3“, 3‘“) verschiedenen Typs zur Durchführung von Arbeitsaufträgen verschiedener Art in der Behälterverarbeitungsanlage, wobei die mobile Plattform (2) und/oder die Robotereinheiten (3‘, 3“, 3‘“) derart ausgebil- det sind, dass die Robotereinheiten (3‘, 3“, 3‘“) wahlweise mit der mobilen Plattform (2) verbindbar sind, um sie jeweils in der Behälterverarbeitungsanlage zu transportieren und für den jeweiligen Arbeitsauftrag zu positionieren.
2. Modulares Robotersystem (1 ) nach Anspruch 1 , wobei die mobile Plattform (2) eine Ro- boteraufnahme (2d) umfasst, um wahlweise eine der Robotereinheiten (3‘, 3“, 3‘“) aufzu- nehmen und für den Arbeitsauftrag an einer Behälterbehandlungsmaschine zu positionie- ren.
3. Modulares Robotersystem (1 ) nach Anspruch 1 oder 2, wobei die mobile Plattform (2) und die Robotereinheiten (3‘, 3“, 3‘“) jeweils mit einer eigenen Steuerungseinheit (2a, 3a) ausgebildet sind, so dass sie autonom voneinander einsetzbar sind.
4. Modulares Robotersystem (1 ) nach einem der vorangegangenen Ansprüche, wobei die mobile Plattform (2) selbstnavigiert ausgebildet ist.
5. Modulares Robotersystem (1 ) nach einem der vorangegangenen Ansprüche, wobei das modulare Robotersystem (1 ) eine stationäre Plattform (6) umfasst, die dazu ausgebildet ist, eine der Robotereinheiten (3‘, 3“, 3‘“) an einem Arbeitsort zu positionieren und/oder aufzunehmen.
6. Modulares Robotersystem (1 ) nach Anspruch 5, wobei die mobile Plattform (2) dazu ausgebildet ist, die stationäre Plattform (6) aufzunehmen, zu transportieren und/oder an dem Arbeitsort zu positionieren, insbesondere zusammen mit der von der stationären Plattform (6) aufgenommenen Robotereinheit (3‘, 3“, 3‘“).
7. Modulares Robotersystem (1 ) nach einem der vorangegangenen Ansprüche, wobei das modulare Robotersystem (1 ) einen an die mobile Plattform (2) ankuppelbaren Zubehör- anhänger (5) umfasst, um insbesondere ein Werkzeug, ein Rüstteil, ein Reinigungsag- gregat, ein Schmiersystem, ein Schmiermittel, ein Prüfmittel, ein Ersatzteil und/oder In- standhaltungsmittel aufzunehmen.
8. Modulares Robotersystem (1 ) nach einem der vorangegangenen Ansprüche, wobei die mobile Plattform (2), die stationäre Plattform (6) und/oder wenigstens eine der Robote- reinheiten (3‘, 3“, 3‘“) eine Schutzeinrichtung umfasst.
9. Modulares Robotersystem (1 ) nach einem der vorangegangenen Ansprüche, wobei das modulare Robotersystem (1 ) ein Magazin (4) für die Robotereinheiten (3‘, 3“, 3‘“) um- fasst, das derart ausgebildet ist, dass die Robotereinheiten (3‘, 3“, 3‘“) wahlweise oder sequentiell daraus mit der mobilen Plattform (2) entnehmbar sind.
10. Modulares Robotersystem (1 ) nach einem der vorangegangenen Ansprüche, wobei an wenigstens einem Arbeitsort wenigstens eine Sensoreinheit und/oder eine Aktuatorein- heit angeordnet ist, die mit wenigstens einer der Robotereinheiten (3‘, 3“, 3‘“) über eine elektrische Schnittstelle (3b, 7d) oder eine Funktschnittstelle verbindbar ist.
1 1. Modulares Robotersystem (1 ) nach einem der vorangegangenen Ansprüche, wobei an wenigstens einem Arbeitsort eine Energie- und/oder Medienversorgungseinheit (7b) für die Robotereinheiten (3‘, 3“, 3‘“) und/oder für die die mobile Plattform (2) angeordnet ist.
12. Modulares Robotersystem (1 ) nach einem der vorangegangenen Ansprüche, wobei das modulare Robotersystem (1 ) eine übergeordnete Steuerungszentrale (8) umfasst, um die mobile Plattform (2) und die Robotereinheiten (3‘, 3“, 3‘“) zu steuern, insbesondere für die Arbeitsaufträge.
13. Modulares Robotersystem (1 ) nach einem der vorangegangenen Ansprüche, wobei die mobile Plattform (2), die stationäre Plattform (6), der Zubehöranhänger (5) und/oder die Robotereinheiten (3‘, 3“, 3‘“) jeweils mit einem Identifikationsmittel ausgebildet sind.
14. Verfahren für ein modulares Robotersystem (1 ) mit einer mobilen Plattform (2) und mit mehreren Robotereinheiten (3‘, 3“, 3‘“) verschiedenen Typs, insbesondere nach einem der Ansprüche 1 - 13, wobei sich die mobile Plattform (2) mit einem bodengestützten Fahrwerk (2b) in einem Arbeitsbereich einer Behälterverarbeitungsanlage fortbewegt, wobei die Robotereinheiten (3‘, 3“, 3‘“) Arbeitsaufträge verschiedener Art in der Behäl- terverarbeitungsanlage durchführen, wobei die mobile Plattform (2) eine der Robotereinheiten (3‘) aufnimmt, transportiert und für einen der Arbeitsaufträge positioniert, und wobei die mobile Plattform (2) eine andere der Robotereinheiten (3“) aufnimmt, transpor- tiert und für einen anderen der Arbeitsaufträge positioniert.
15. Verfahren nach Anspruch 14, wobei die Robotereinheiten (3‘, 3“, 3‘“) aus einem Magazin (4) entnommen und/oder an wenigstens einem Arbeitsort auf oder mit einer stationären Plattform (6) positioniert werden.
EP19742181.1A 2018-10-12 2019-07-17 Modulares robotersystem für eine behälterverarbeitungsanlage Pending EP3863806A1 (de)

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