EP4215466A1 - Verfahren zur maschinellen materialbeladung oder materialentladung einer verarbeitungsmaschine und verarbeitungsmaschine zur durchführung des verfahrens - Google Patents

Verfahren zur maschinellen materialbeladung oder materialentladung einer verarbeitungsmaschine und verarbeitungsmaschine zur durchführung des verfahrens Download PDF

Info

Publication number
EP4215466A1
EP4215466A1 EP23150129.7A EP23150129A EP4215466A1 EP 4215466 A1 EP4215466 A1 EP 4215466A1 EP 23150129 A EP23150129 A EP 23150129A EP 4215466 A1 EP4215466 A1 EP 4215466A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
free end
gripping
end section
gripping tool
processing machine
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.)
Granted
Application number
EP23150129.7A
Other languages
English (en)
French (fr)
Other versions
EP4215466B1 (de
Inventor
Jan Bremer
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.)
Continental Reifen Deutschland GmbH
Original Assignee
Continental Reifen Deutschland GmbH
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 Continental Reifen Deutschland GmbH filed Critical Continental Reifen Deutschland GmbH
Publication of EP4215466A1 publication Critical patent/EP4215466A1/de
Application granted granted Critical
Publication of EP4215466B1 publication Critical patent/EP4215466B1/de
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B65—CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65H—HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL, e.g. SHEETS, WEBS, CABLES
    • B65H19/00—Changing the web roll
    • B65H19/10—Changing the web roll in unwinding mechanisms or in connection with unwinding operations
    • B65H19/105—Opening of web rolls; Removing damaged outer layers; Detecting the leading end of a closed web roll
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B65—CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65H—HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL, e.g. SHEETS, WEBS, CABLES
    • B65H2301/00—Handling processes for sheets or webs
    • B65H2301/40—Type of handling process
    • B65H2301/41—Winding, unwinding
    • B65H2301/415—Unwinding
    • B65H2301/41505—Preparing unwinding process
    • B65H2301/41508—Preparing unwinding process the web roll being in the unwinding support / unwinding location
    • B65H2301/41509—Preparing unwinding process the web roll being in the unwinding support / unwinding location opening web roll and related steps
    • B65H2301/415095—Preparing unwinding process the web roll being in the unwinding support / unwinding location opening web roll and related steps gripping an edge of the web, e.g. by clamping and forward it, e.g. to splicing web advancing unit
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B65—CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65H—HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL, e.g. SHEETS, WEBS, CABLES
    • B65H2301/00—Handling processes for sheets or webs
    • B65H2301/50—Auxiliary process performed during handling process
    • B65H2301/52—Auxiliary process performed during handling process for starting
    • B65H2301/521—Stripping web from roll
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B65—CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65H—HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL, e.g. SHEETS, WEBS, CABLES
    • B65H2301/00—Handling processes for sheets or webs
    • B65H2301/50—Auxiliary process performed during handling process
    • B65H2301/52—Auxiliary process performed during handling process for starting
    • B65H2301/522—Threading web into machine
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B65—CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65H—HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL, e.g. SHEETS, WEBS, CABLES
    • B65H2406/00—Means using fluid
    • B65H2406/30—Suction means
    • B65H2406/34—Suction grippers
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B65—CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65H—HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL, e.g. SHEETS, WEBS, CABLES
    • B65H2555/00—Actuating means
    • B65H2555/30—Multi-axis

Definitions

  • a web of material produced in a separate preceding production step is usually transported to a processing machine, so that the web of material can be further processed in the processing machine in the sense of a raw material.
  • the processing machine has a material feed station.
  • the material feed station is set up to convey the material web.
  • the material feed station is set up to feed the material web to be processed into the processing machine.
  • the material feed station has a conveyor system.
  • the conveyor system can, for example, comprise one or more conveyor belts and/or one or more conveyor rollers and/or one or more conveyor rollers, which continuously grasp the material web and convey it into the processing machine.
  • the conveyor is thus set up to further promote a material web that is already positioned in or on the conveyor.
  • the actual processing of the material web in the processing machine is then regularly fully automated and controlled by a control unit, which means that process sequences can be synchronized very well.
  • the processing process of the processing machine can in principle also be linked very well in interaction with any other processing machines.
  • the material web is gradually fed into the processing machine, as is necessary for the respective processing operation.
  • a tire building machine or a calender are such processing machines for sheet goods.
  • a process requirement that is difficult to automate is that the free end section is first precisely coordinated and brought to a conveyor of the material feed station in such a way that it can first automatically convey the free end section and then the further material web into the processing machine.
  • a process requirement that is difficult to automate is that, for example after the partial processing of the material web has been broken off, the free end section can be guided away from the material feed station of the processing machine and back to the material cassette in a precisely coordinated manner and aligned there.
  • the need for manual handling of the material web during material unloading and/or material loading should be reduced.
  • the processing machine has a robot controlled by a control unit with at least one first gripping tool, by means of which the robot automatically carries out the material pick-up step and/or the material positioning step.
  • the object is achieved in that a processing machine for web goods is set up to carry out the method according to the invention.
  • the material web is usually transported in a material cassette, for example in the rolled-up state as a so-called coil, from the outside to the processing machine, for example driven up.
  • the web of material here has a free end section at which the web of material ends at one of its ends.
  • the material web can be introduced into the processing machine by means of the free end section.
  • the free end section often has an end edge at which the free end section and thus the material web ends.
  • the material loading includes a material transport step, which includes bringing the free end section of the material web to the material feed station.
  • This approach can take place, for example, in that a roll of the material web is unrolled, so that the free end section detaches itself from the roll and can therefore be grasped.
  • the approach can be achieved by geometrically favorable positioning of the free end portion for subsequent gripping. The turning and possibly unrolling of the roll is controlled by the control unit.
  • a material pick-up step including gripping the free end portion by the robot is performed.
  • the free end section is then guided in the gripped state and can be aligned automatically.
  • a material positioning step for material loading is performed.
  • the free end gripped by the robot is brought to the material feed station and aligned there by the robot.
  • the free end section is positioned on the conveyor, for example on the conveyor belt, the conveyor rollers or the conveyor rollers, in such a way that the conveyor can or does continuously automatically convey the material web.
  • the control unit coordinates the transition between bringing the material positioning step to the material feed station by means of the robot and the subsequent automated conveying of the free end section by means of the conveyor system.
  • a material web is only partially removed from the material cassette and processed in the processing machine. This can mean, for example, only a partial unrolling of the roll. Thus, the coil is not completely unrolled. In this case, only part of the material web is processed in the processing machine. Between the processed part and the unprocessed part of the material web, the web of material is Processing machine severed in this case. This creates a new free end section of the material web, from which the material web extends out of the processing machine, in particular along the material feed station, and back to the incompletely unrolled roll. This free end section is withdrawn from the processing machine when the material is unloaded and removed from the processing machine. As a result, the processing machine can be ready for a new material loading with a different material web, for example to carry out a different processing method.
  • the material transport step for a material discharge includes bringing the free end section up to the material feed station.
  • material unloading means that the free end section is guided out of the processing machine back to its material feed station.
  • the free end section is thus brought to the material feed station by means of the conveyor, for example by means of a conveyor belt, by means of conveyor rollers or by means of conveyor rollers or other conveyor means.
  • Possible other conveying means to support this approach can be a drive device for the coil, which rolls up the coil that has not been completely unwound again, so that the free end section is pulled back out of the processing machine up to its material feed station.
  • the conveying mechanism or the other conveying means are automatically controlled by the control unit.
  • the material transport step for a material discharge is then followed by a material pick-up step for the material discharge.
  • This includes gripping the free end section at the material feed station by means of the robot. As a result of the gripping, the free end section is then automatically guided and automatically aligned in the gripped state.
  • a material positioning step for material discharge is performed.
  • the free end section gripped by the robot is lifted from the material feed station.
  • the material is discharged free end section by means of the robot to the material cassette, in particular to the coil.
  • the free end section is aligned on the material cassette, for example on the roll, in such a way that the material cassette can then be guided away, in particular moved away, from the processing machine.
  • the control unit automatically coordinates the transition between the approach in the material positioning step to the material feed station by means of the conveyor or the other conveying means and the subsequent gripping, lifting from the material feed station and the approach and alignment of the gripped free end section on the material cassette, in particular the roll.
  • the great advantage of automatically carrying out the material pick-up step and/or the material positioning step by means of the robot lies in the time saving and the predictable process duration that is allotted to these steps.
  • the automated execution of the material pick-up step and/or the material positioning step allows the fully automatic linking of the transport of a material web, in particular a roll, to a processing machine for web goods and the subsequent processing of this material web by means of the processing of this processing machine, without the need for a cycle interruption for manual human activities.
  • the method of the type mentioned above is more time-efficient and cost-efficient according to the invention.
  • the integration into already largely automated process chains is simplified.
  • the method following the material positioning step, includes a material conveying step with conveying the material web by means of the conveying system along a conveying direction of the processing machine for further processing of the material web or a removal step with removing the material cassette from the processing machine.
  • the material conveying step follows the material positioning step in the material loading machine.
  • the material conveying step with conveying the material web allows the material web to be fed to the processing machine up to that point within the material loading Processing machine on which the processing process or processes are carried out on the material web.
  • the processing to which the material web is subjected can be directly connected to the machine loading of the material.
  • the removal step follows the material positioning step in material unloading by machine.
  • the removal step with a removal of the material cassette, in particular the roll, out of the processing machine, in particular away from the processing machine, allows the processing machine to be used for other processing processes with a different material web.
  • the removal step is automatically controlled by the control unit.
  • the first gripping tool has a first vacuum gripper, in particular a first vacuum beam with at least one first suction cup, and that the gripping includes applying a negative pressure to the first vacuum gripper, in particular to the at least one first suction cup.
  • a vacuum gripper in particular a vacuum beam with at least one suction cup, is that the material web effects the gripping by applying the vacuum gripper to a surface of the material web. In particular, error-prone gripping tools with complicated mechanics can be avoided in this way.
  • the vacuum is provided by a vacuum source, such as a vacuum pump.
  • the control unit automatically controls the application of the vacuum and the switching off of the vacuum. This enables automatic gripping by the robot.
  • the processing machine in particular the material feed station, has at least one first sensor, by means of which the control unit evaluates the position and/or the orientation of the free end section during and/or after the material transport step and determines at least one first position value and/or at least one first orientation value from this, in particular before and/or during gripping in the material pick-up step, before and/or during the approach to the conveyor system or to the material cassette and/or before and/or or during alignment with the conveyor or material cassette.
  • control unit can control the robot to move the gripping tool in a target-oriented manner in order to carry out the material pick-up step and the material positioning step according to the method.
  • the first sensing means can, for example, be a means by which the diameter and/or the radius of the roll in the material cassette is sensed and evaluated by the control unit. From this, the control unit determines a first position value, which corresponds to the diameter and/or the radius of the roll.
  • the first sensing means can be a laser measuring device, in particular with the measuring principle of triangulation.
  • a first sensing means is an energetic light barrier, which measures the reflectivity of the lateral surface of the roll during the rotation of the roll during the material transport step of the material loading.
  • the control unit can evaluate a sudden change in the measured reflectivity of the lateral surface, which occurs at that point on the lateral surface at which the edge of the free end section ends. As a result, the position of the free end section is evaluated by the control unit.
  • a separating layer is usually incorporated between two layers of the material web of the roll that are wound one on top of the other in order to prevent the layers of the material web lying one on top of the other from sticking together. This separating layer has a different reflectivity than the material web itself.
  • the information that the free end section begins or ends at this point can be evaluated by the control unit during the material transport step of material loading.
  • the control unit evaluates the information obtained about the position and/or orientation of the free end section during the material transport step of the material loading. On the basis of this evaluation, the control unit controls the robot in the subsequent material pick-up step in such a way that the robot moves the gripping device to the position of the free end of the material web and picks up the material web.
  • first sensing means may sense the position and/or orientation of the free end portion in the material positioning step.
  • the control unit evaluates the sensed position and/or alignment of the free end section, in the case of material loading relative to the material feed station and in the case of material unloading relative to the material cassette, in particular relative to the roll.
  • control unit compares the at least one position value and/or the at least one orientation value in a control loop with one or more setpoint values and uses this to determine one or more control deviation values, according to which the control unit changes the position and/or the orientation of the free end section by controlling the robot, in particular reducing the one or more control deviations.
  • control circuit a pre-programmed profile of the desired movement guidance of the free end of the material web by means of the robot during the material pick-up step and during the material positioning step can be implemented and in the event of deviations from this, the control unit readjusts to compensate.
  • the material feed station has a gripping device which has at least a second gripping tool controlled by the control unit.
  • a further development of the method provides that the method includes a gripping step carried out by the robot after the material pickup step and before the material positioning step, including changing the relative position of the first gripping tool in relation to the free end of the material web.
  • the relative position can be optimized for performing the subsequent material positioning step. For example, when loading the material, depending on the position in which the free end section could be gripped by the first gripping tool during the material pick-up step on the material cassette, it can be useful to change the relative position of the first gripping tool in relation to the free end of the material web in order to be able to kinematically bring the free end to the conveyor of the material feed station and align it in a particularly useful manner during the material positioning step.
  • the free end section could be gripped at the material feed station during the material pick-up step, it can also be useful when unloading the material to change the relative position of the first gripping tool in relation to the free end of the material web in order to be able to kinematically bring the free end to the material cassette in a particularly sensible manner during the material positioning step and to be able to align it with it.
  • the method comprises a logical case differentiation step carried out by the control unit before the material positioning step, in which the control unit logically evaluates information about the position and/or the orientation of the free end section, in particular the at least one first position value and/or the at least one first orientation value, and uses the result of the evaluation as a criterion for selecting from at least two variants of the continuation of the method, wherein in a first of these variants the method uses one or the one after the material pick-up step and before the material positioning step includes changing the gripping step performed by the robot, comprising changing the relative position of the first gripping tool with respect to the free end of the raw material web, and wherein in a second of these variants the method is continued without this changing grip step.
  • the re-gripping step is only carried out as required.
  • the possible re-gripping step is omitted in those cases in which the control unit has already logically evaluated after the material pick-up step based on the at least one first position value and/or the at least one first alignment value that the free end section can be brought kinematically particularly sensibly to the conveyor or the material cassette in the upcoming material positioning step and can be aligned there
  • This combination of sub-steps of the re-gripping step has the advantage that a standardized and process-reliable tested adjustment of the relative position of the first gripping tool in relation to the free end section can be carried out.
  • the process control with the alignment of the free end section on the second gripping tool and the gripping of the free end section by means of the second gripping tool allows a particularly reliable change of the first relative position of the gripping tool to its second relative position in relation to the free end section and thus a particularly reliable implementation of the subsequent material positioning step.
  • the first gripping device grips the free end of the material during the material pick-up step on a first of the two flat surfaces of the web of material arranged parallel to one another, wherein during the repositioning of the gripping step the first gripping tool is guided by the robot to the second of the two flat surfaces arranged parallel to one another and grips there in the second relative position.
  • the first gripping tool changes the side from which it grips the free end section. This is particularly advantageous because it allows different detachment scenarios to be achieved, in which the free end section either adheres to the roll or protrudes from the roll during the material transport step of the material loading.
  • the possible reaching around from a first gripped side of the material web to the second gripped side significantly increases the possibilities of picking up the free end section during the material pick-up step on the one hand and then sensibly aligning it at the material feed station.
  • Another advantage is that when Material positioning step in the material discharge as a result of which the free end section can be placed better or at all on the material cassette, in particular the winding, after changing the side gripped by the first gripping tool.
  • the material feed station in particular the gripping device, has at least one second sensor, by means of which the control unit evaluates the position and/or the orientation of the free end section during at least part of the gripping step and uses this to determine at least one second position value and/or at least one second orientation value.
  • the sensing means can be any means by which the control device collects information about the position and/or the orientation of the free end section and makes it accessible for evaluation by the control device.
  • the control unit compares the at least one second position value and/or the at least one second orientation value in a control loop with one or more setpoint values and determines one or more system deviation values from this, according to which the control unit changes the position and/or the orientation of the first gripping tool in relation to the free end section by controlling the robot, in particular in such a way that the system deviation value or values are reduced.
  • control circuit can be used to implement a preprogrammed profile of the desired movement of the free end of the material web during the gripping step by means of the robot and the second gripping device controlled by the control device, and if there are deviations from this, the control unit corrects them to compensate.
  • the at least one second gripping tool has a second vacuum gripper, in particular a second vacuum beam with at least one second suction cup, and that changing the relative position of the first gripping tool in relation to the free end section includes or gripping the free end section by applying a vacuum to the second vacuum gripper, in particular to the at least one second suction cup.
  • the gripping step can be implemented in a particularly process-reliable, robot-controlled manner.
  • the kinematic implementation of the gripping for the robot can be implemented particularly easily and inexpensively by means of a vacuum gripper, in particular as a supplement to a first gripping tool already designed as a vacuum gripper with the vacuum source required for this anyway.
  • error-prone gripping tools with complicated mechanics can be avoided.
  • figure 1 shows part of a processing machine 2 for web goods as a stylized side view.
  • a web of material 4 is shown, which is rolled up to form a roll 6 .
  • the coil 6 is arranged in a material cassette 8 and is rotatably mounted on or in it.
  • the processing machine 2 includes a robot 10 and a (not shown) control unit 12.
  • the processing machine 2 also includes a material feed station 14.
  • the material feed station 14 is set up by means of the first conveyor belt 18 and by means of the second conveyor belt 20 to transport the material web 4 to a processing station, not shown, of the processing machine 2, where the material web 4 is subjected to at least one processing operation.
  • the first conveyor belt 18 is set up to transport the material web 4 into the processing machine 2 in a first conveying direction.
  • the second conveyor belt 20 is set up to transport the material web 4 into the processing machine 2 in a second conveying direction 24 .
  • the material cassette 8 and thus the material web 4 were in accordance with the state figure 1 in a preceding step of approaching the processing machine 2 from the outside and placed on the processing machine 2, in particular rigidly fixed.
  • the processing machine 2 can be a calender or a tire building machine, for example.
  • the particular advantage of the processing machine 2 shown is that it can be used to carry out the method according to the invention for mechanical material loading and/or for mechanical material unloading.
  • the robot 10 performs a special function in the method according to the invention and in the processing machine 2. Before the processing machine 2 can pull the material web 4 along the conveying direction 22, 24 into the processing machine 2 and then process it continuously in a processing process, the material web 4 must be removed from the material cassette 8 and placed on the conveyor 16 and aligned with it. The above process is a material loading of the processing machine 2.
  • this material loading of the processing machine 2 is accomplished fully automatically by means of the robot 10 and the control unit 12 in the method for mechanical material loading.
  • the processing of the processing machine 2 is terminated in a state in which only part of the material web 4 was unrolled from the roll 6 and conveyed along the conveying direction 22, 24 into the machine and processed there.
  • the material web 4 is then often cut off within the processing machine 2 and must be withdrawn from the processing machine 2 counter to the conveying directions 24 , 22 , rolled back onto the roll 6 and stowed in the material cassette 8 .
  • the aforementioned process is a material discharge from the processing machine 2. Using the robot 10 and the control unit 12, this material discharge from the processing machine 2 is accomplished fully automatically in the method for mechanical material discharge.
  • a material transport step is first carried out, in which a free end section 26 of the material web 4 is brought up to the material feed station 14 .
  • the approach in the material transport step does not have to mean that the material web 4 comes into direct interaction with the material feed station 14 during the material transport step. Rather, what is meant by this is that in a first step the free end section 26 is either removed from the material cassette 8 or prepared for removal and transport to the material feed station 14 by moving the free end section into a particularly suitable position.
  • the roll 6 is rotated about its axis in the material cassette 8 so that the material web 4 can be removed from the roll 6 .
  • This is often associated with a separating web 28 being unrolled from the roll 6 together with the material web 4 .
  • the web of material 4 is covered with the separating web 28, so that when the roll 6 is rolled up, two layers of the web of material 4 that are wound on top of one another do not come into direct contact with one another and stick together. A corresponding unwinding of the separating web 28 is thus associated with the unwinding of the material web 4 from the roll 6 .
  • the free end section 26 detaches itself from the roll 6. This can happen, for example, due to material tensions in the material web 4, or also due to the effect of gravity on the free end section 26. In this case, the free end section 26 is guided out of the roll 6 and out of the material cassette 8 and to the material feed station 14.
  • the free end section 26 comes to lie on the removed separating web 28 and is transported away from the material cassette 8 .
  • a first flat surface 32 of the material web 4 and the free end section 26 is oriented downwards towards the separating web 28 that has been transported away.
  • a second flat surface 34 of the material web 4 and the free end section 26 is oriented towards the side opposite the first surface 32 . This corresponds to the position and orientation of the free end section 26 in the material transport step with the first detachment scenario.
  • the free end section 26 does not detach itself from the roll 6. This can happen, for example, if the material web 4 adheres to the separating web despite the separating web 28 and follows the rotational movement of the lateral surface of the roll 6. This would be in accordance with the presentation figure 1 mean that the free end section 26 does not (to the right as shown in figure 1 ) is guided out of the material cassette together with the separating sheet 28 at the lowest point, but would rotate counterclockwise with the roll in an upward direction.
  • the free end section 26 is gripped by the robot 10 controlled by the control unit 12 in the partially unwound position and orientation on the separating web 28 as shown in FIG figure 1 .
  • the robot 10 is brought up to the free end section 26 according to the position and alignment of the latter.
  • the robot has a first gripping tool 30 in the form of a first vacuum beam 30 .
  • the control unit 12 controls the robot 10 in such a way that the vacuum beam 30 is attached to the free end section 26 on the second surface 34 .
  • a vacuum which is also controlled by the control unit 12
  • the robot 10 grips the free end section 26 by means of the vacuum beam 30.
  • a non-positive connection is established between the gripping tool 30 and the free end section 26. Due to this non-positive connection, the free end section 26 is picked up by the robot 10 according to the control by the control unit 12 and brought to the material feed station 14 in the further course of the method.
  • a material positioning step takes place, in which the gripped free end section 26 is brought further up to the conveyor 16 of the material feed station 14 . Furthermore, the gripped free end section 26 is aligned on the conveyor 16 of the material feed station 14. When the free end section 26 is brought up, the roll 6 of the material web 4 is further unwound. This can be done either solely by pulling the material web 4 by means of the robot 10 during the material positioning step, or alternatively by means of support from a drive device of the material cassette 8 that drives the reel 6 .
  • the robot 10 uses the gripping tool 30 to hold the free end section 26 firmly on its second surface 34 and places the opposite first surface 32 on the conveyor system 16, in particular the first conveyor belt 18, making surface contact.
  • FIG 2 Figure 12 shows that as a result of the material positioning step, the free end portion 26 is positioned on the conveyor 16, particularly on the first conveyor belt 18.
  • the material web 4 extends from the material cassette 8, in particular from the roll 6, to the material feed station 14. In this state, the material web 4 has been removed from the material cassette 8 fully automatically and fed fully automatically to the conveyor 16 and aligned there. Thus, in the further course, the material web 4 is automatically conveyed continuously in a material conveying step by the conveyor 16 along the conveying direction 22, 24 into the processing machine 2.
  • the control unit 12 By means of the control unit 12 is then the negative pressure on the vacuum beam 30 is switched off and the gripping of the free end section 26 by the first gripping device 30 is terminated.
  • the free end section 26 is gripped by the robot 10 controlled by the control unit 12 in the position adhering to the roll and orientation as shown in FIG figure 3 .
  • the robot 10 is brought up to the free end section 26 in the second detachment scenario in accordance with the position and orientation of the latter.
  • a difference from the material pick-up step described above and the material positioning step according to the first detachment scenario is that in the second detachment scenario, the gripping tool 30 of the robot 10 grips the free end portion 26 in the material pick-up step on the first surface 32 of the material web 4.
  • the free end portion 26 can be easily positioned with the first surface 32 on the conveyor 16, since in this case the gripping tool 30 would be obstructive in the way.
  • the method includes a re-gripping step, which the robot 10 automatically carries out between the material pick-up step and the material positioning step.
  • the robot 10 changes the relative position of the first gripping tool 30 in relation to the free end section 26 of the material web 4. This means that the robot 10 releases the first gripped end section 26 during the gripping step by means of the first gripping tool 30 and in a changed relative position of the first gripping tool 30 in relation to the free end section 26 grips it again.
  • the material feed station 14 has a gripping device 38 for this purpose.
  • the gripping device 38 has a second gripping tool 40 in the form of a second vacuum beam 40 .
  • the gripping device 38 is a rigidly connected component of the processing machine 2.
  • the gripping device 38 can also be designed to be movable, for example in the form of another robot or a component of one.
  • the robot 10 controlled by the control unit 12 first moves the free end section 26 gripped on its first surface 32 by means of the first gripping tool 30 to the second gripping tool 40 .
  • the first gripping tool 30 is arranged in a first relative position in relation to the free end section 26 .
  • the free end section 26 is aligned on the second gripping tool 40.
  • the second gripping tool 40 then grips the free end section 26 by applying a vacuum to the vacuum beam 40.
  • the second gripping tool 40 grips as shown in FIG figures 4 and 5 the free end section 26 on its first surface 32.
  • the control unit 12 then ends the gripping by the first gripping tool 30 by switching off the negative pressure on the first gripping tool 30 .
  • the situation created by this corresponds to the representation in figure 4 While the free end portion 26 is still held by the second gripping tool 40, the robot 10 repositions the first gripping tool 30 such that the first gripping tool 30 is moved onto the second surface 34 of the free end portion 26.
  • the first gripping tool 30 is then in a second relative position with respect to the free end portion 26 as in figure 5 is shown.
  • the first gripping tool 30 then grips the free end section 26 again, this time in its second relative position in relation to the free end section 26.
  • the second gripping tool 40 then ends its continued gripping of the free end section 26 so that the first gripping tool 40 can lift the free end section 26 from the gripping device.
  • the first gripping tool 30 now grips the free end section on its second surface 34.
  • the subsequent implementation of the material positioning step is no more different than if the material transport step and the material pick-up step had taken place with the first detachment scenario.
  • the second detachment scenario is counteracted by means of the repositioning step in the aforementioned manner.
  • the control unit In order to link the material transport step with the material pick-up step and the material positioning step and, if necessary, to carry out a re-gripping step, the control unit carries out a logical case differentiation step.
  • the control unit 12 evaluates information about the position and/or about the alignment of the free end section 26, in particular at or after the end of the material transport step.
  • the information represents in particular whether the free end section 26 has detached itself from the roll 6 at the end of the material transport step with the first detachment scenario or has followed the roll 6 tangentially with the second detachment scenario and the situation according to FIG figure 3 has occurred.
  • the information about the position can be logically evaluated, for example, by processing a first position value and/or a first orientation value using electronic data processing.
  • the control unit uses the result of the evaluation as a criterion for selecting from at least two alternatives for continuing the method.
  • the control unit 12 decides independently that the method is to be continued without the afore-mentioned changing step and implements this.
  • the control unit 12 independently decides that the method with the aforementioned re-gripping step is carried out between the material pick-up step and the material positioning step and implements this.
  • the automatic collection of information about whether the first detachment scenario or the second detachment scenario is realized during or after the material transport step and before the material pick-up step is carried out by means of a first sensing means 42 of the processing machine 2 .
  • the first sensing means 42 can have, for example, one or more sensors 42 that collect such information during or after the material transport step that is suitable for distinguishing between the implementation of the first detachment scenario and the second detachment scenario.
  • One or more light barriers in particular energetic light barriers, one or more lasers, in particular one or more triangulation laser devices, one or more ultrasonic sensors, one or more radar sensors and/or one or more cameras can be used as the first sensing means.
  • the first position value and/or the first alignment value can be determined in this way, which in the case differentiation step through logical evaluation by the control unit serves as a criterion for carrying out or for skipping the gripping step after the material pick-up step and before the material positioning step.
  • control unit 12 can also evaluate this position value and/or the orientation value for a particularly effective approach of the first gripping tool 30 to the free end section 26, for example in one or more control loops.
  • the gripping device 38 can have at least one second sensing means.
  • the position and/or the alignment of the free end section 26 during at least part of the gripping step can be evaluated by the control unit by means of the second sensing means.
  • a second position value and/or at least one second orientation value can be determined by the evaluation.
  • This, in turn, can be or these are compared in a control loop with one or more setpoint values and one or more control deviation values are determined from this.
  • the control unit controls the movements of the robot 10 during the changing step by controlling the robot 10 .
  • the variant for material unloading differs in that in which In the material transport step, the free end section 26 is not brought up to the material cassette 8 or the roll 6, but instead to the conveyor 16. Here, the free end section 26 is brought up against the conveying directions 22, 24 out of the processing machine 2 and back to its material feed station 14. This is followed by the material pick-up step with the gripping of the free end section 26 on the conveyor 16. During the material pick-up step, the position and orientation of the material web 4 and the free end section 26 as well as the robot 10 together with the first gripping tool 30 correspond to the illustration figure 2 . In relation to the pure arrangement of the components, this is the situation that occurs as a result of the material loading method before the free end section 26 is drawn into the processing machine 2 for further processing by means of the conveyor 16 along the conveying direction 22, 24.
  • the material positioning step follows automatically by means of the robot 10, which does not move the gripped free end section 26 to the conveyor 16 of the material feed station 14, as is the case with material loading, but instead to the material cassette 8, in particular to the roll 6, and aligns it.
  • a gripping step between the material pick-up step and the material positioning step is carried out by means of the robot 10 and the second gripping tool 40 .
  • the free end section 26 can be gripped on its second surface 34 using the first gripping tool 30 and, after the gripping step, the free end section 26 can be attached to the roll 6, in particular to the material cassette 8, with precisely this second surface 34, in that the robot 10 is positioned with the first gripping tool 30 in a position as shown in FIG figure 3 holds the free end section 26 on its first surface 32 and aligns it with the material cassette 8 or the roll 6 .
  • figure 6 shows a more detailed perspective line drawing of a part of the processing machine 2 as a possible embodiment.
  • the method for mechanical material loading takes place first, in which the processing machine 2 previously transported material web 4 is fed to the material feed station 14 by means of the robot 10 .
  • the winding 6 is often only partially unwound and a significant part of the material web 4 has remained unprocessed.
  • this part of the material web 4 is first guided back to the conveyor 16 counter to the conveying direction 22, 24 and then by means of the robot 10, optionally with the aid of additional gripping in the gripping step, guided back to the material cassette 8 or the roll 6 and aligned therewith.
  • the material cassette 8 on which only the part of the material web 4 has been wound can then be transported away from the processing machine 2 again.
  • a further material cassette can then be transported to the processing machine 2 and the aforementioned method can be carried out.
  • the automated method for mechanical material loading and/or material unloading of the processing machine 2 thus allows a material web 4 to be fed to the processing machine 2 without manual steps of threading the free end 26 at the material feed station 14 being necessary.
  • the entire chain of processes from the transport of a material web 4 in a material cassette 8 to its processing and, if necessary, partial removal from the processing machine 2 can be planned particularly well, synchronized and implemented safely and cost-effectively by machine.

Landscapes

  • Replacement Of Web Rolls (AREA)

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur maschinellen Materialbeladung oder Materialentladung einer Verarbeitungsmaschine (2) für Bahnenware, die eine Materialzubringstation (14) zum Fördern einer Materialbahn (4) aufweist, umfassend die folgenden Schritte:- einen Materialantransportschritt, umfassend ein Heranführen eines freien Endabschnitts (26) einer Materialbahn (4) an eine Materialzubringstation (14) heran,- einen nach dem Materialantransportschritt durchgeführten Materialaufnahmeschritt, umfassend ein Greifen des freien Endabschnitts (26),- einen nach dem Materialaufnahmeschritt durchgeführten Materialpositionierschritt, umfassend ein Heranführen des gegriffenen freien Endabschnitts (26) an ein Förderwerk (16) der Materialzubringstation (14) oder an eine Materialkassette (8), und weiterhin umfassend ein Ausrichten des gegriffenen freien Endabschnitts (26) an dem Förderwerk (16) oder an der Materialkassette (8).Die Verarbeitungsmaschine (2) weist einen von einer Steuereinheit (12) gesteuerten Roboter (10) mit wenigstens einem ersten Greifwerkzeug (30) auf, mittels welchem der Roboter (10) den Materialaufnahmeschritt und/oder den Materialpositionierschritt automatisiert durchführt. Weiterhin betrifft die Erfindung eine Verarbeitungsmaschine (2) zur Durchführung des Verfahrens.

Description

  • Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur maschinellen Materialbeladung oder Materialentladung einer Verarbeitungsmaschine für Bahnenware, die eine Materialzubringstation zum Fördern einer Materialbahn aufweist, umfassend die folgenden Schritte:
    • einen Materialantransportschritt, umfassend ein Heranführen eines freien Endabschnitts einer Materialbahn an eine Materialzubringstation heran,
    • einen nach dem Materialantransportschritt durchgeführten Materialaufnahmeschritt, umfassend ein Greifen des freien Endabschnitts,
    • einen nach dem Materialaufnahmeschritt durchgeführten Materialpositionierschritt, umfassend ein Heranführen des gegriffenen freien Endabschnitts an ein Förderwerk der Materialzubringstation oder an eine Materialkassette, und weiterhin umfassend ein Ausrichten des gegriffenen freien Endabschnitts an dem Förderwerk oder an der Materialkassette. Weiterhin betrifft die Erfindung eine Verarbeitungsmaschine für Bahnenware.
  • Bei der industriellen Bearbeitung von Bahnenware wird in der Regel eine in einem separaten vorangehenden Herstellungsschritt hergestellte Materialbahn an eine Verarbeitungsmaschine herantransportiert, sodass die Materialbahn im Sinne eines Rohmaterials in der Verarbeitungsmaschine weiterverarbeitbar ist. Hierzu weist die Verarbeitungsmaschine eine Materialzubringstation auf. Die Materialzubringstation ist zum Fördern der Materialbahn eingerichtet. Insbesondere ist die Materialzubringstation dazu eingerichtet, die zu verarbeitende Materialbahn in die Verarbeitungsmaschine einzuziehen. Hierzu weist die Materialzubringstation ein Förderwerk auf. Das Förderwerk kann beispielsweise ein oder mehrere Fließbänder umfassen und/oder ein oder mehrere Fördererrollen und/oder eine oder mehrere Förderwalzen, die die Materialbahn kontinuierlich erfassen und in die Verarbeitungsmaschine hinein fördern. Das Förderwerk ist somit dazu eingerichtet, eine bereits in oder an dem Förderwerk positionierte Materialbahn weiter zu fördern.
  • Die eigentliche Verarbeitung der Materialbahn in der Verarbeitungsmaschine geschieht anschließend regelmäßig voll automatisiert und von einer Steuereinheit gesteuert, wodurch Prozessabläufe sehr gut synchronisiert werden können. Hierdurch kann der Verarbeitungsprozess der Verarbeitungsmaschine im Zusammenspiel mit etwaigen weiteren Verarbeitungsmaschinen zudem grundsätzlich sehr gut verkettet werden. Die Materialbahn wird während des Verarbeitens nach und nach in die Verarbeitungsmaschine hinein gefördert wird, wie dies für den jeweiligen Verarbeitungsprozess notwendig ist. Beispielsweise eine Reifenbaumaschine oder ein Kalander sind derartige Verarbeitungsmaschinen für Bahnenware.
  • Das eigentliche Fördern der Materialbahn mittels des Förderwerks kann zwar automatisiert geschehen, indem eine Steuereinheit das Förderwerk entsprechend regelt. Eine besondere Situation stellt jedoch die notwendige vorangehende separate Materialbeladung dar, da diese nicht allein mittels des Förderwerks, insbesondere mittels der Fließbänder, Förderrollen oder Förderwalzen, durchführbar ist. Ebenfalls eine besondere Situation stellt eine etwaig notwendige Materialentladung dar, welche nicht allein mittels des Förderwerks durchführbar ist. Sowohl bei der Materialbeladung, als auch bei der Materialentladung muss ein freier Endabschnitt der Materialbahn gehandhabt werden.
  • Die Materialbeladung und gegebenenfalls notwendige Materialentladung mit einem Verfahren der eingangs genannten Art wurden bisher händisch durchgeführt. Hierbei musste auf individuell auftretenden Situationen bei der Materialbeladung oder Materialentladung von Menschen häufig reagiert werden, beispielsweise je nach Position und Orientierung des freien Endabschnitts der Materialbahn, den es jeweils zu führen und auszurichten gilt.
  • Bei der Materialbeladung ist ein schwer zu automatisierendes Prozesserfordernis, dass der freie Endabschnitt zunächst präzise koordiniert und derart an ein Förderwerk der Materialzubringstation herangeführt wird, dass diese zunächst den freien Endabschnitt und anschließend die weitere Materialbahn automatisiert in die Verarbeitungsmschine hinein fördern kann.
  • Bei der Materialentladung ist ein schwer zu automatisierendes Prozesserfordernis, dass beispielsweise nach Abbruch der teilweisen Verarbeitung der Materialbahn, der freie Endabschnitt präzise koordiniert von der Materialzubringstation der Verarbeitungsmschine weg und zurück an die Materialkassette herangeführt und dort ausgerichtet werden kann.
  • Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren der eingangs genannten Art zu verbessern. Insbesondere soll das Erfordernis händischer Handhabung der Materialbahn bei der Materialentladung und/oder der Materialbeladung reduziert werden.
  • Die Aufgabe wird dadurch gelöst, dass bei einem Verfahren der eingangs genannten Art die Verarbeitungsmaschine einen von einer Steuereinheit gesteuerten Roboter mit wenigstens einem ersten Greifwerkzeug aufweist, mittels welchem der Roboter den Materialaufnahmeschritt und/oder den Materialpositionierschritt automatisiert durchführt.
  • Weiterhin wird die Aufgabe dadurch gelöst, dass eine Verarbeitungsmaschine für Bahnenware zum Durchführen des erfindungsgemäßen Verfahrens eingerichtet ist.
  • Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich nachfolgend sowie aus den Ansprüchen und den Zeichnungen.
  • Für die Materialbeladung der Verarbeitungsmaschine wird die Materialbahn üblicherweise in einer Materialkassette, beispielsweise im aufgerollten Zustand als sogenannter Wickel, von außen an die Verarbeitungsmaschine herantransportiert, beispielsweise herangefahren. Die Materialbahn weist hierbei einen freien Endabschnitt auf, an welchem die Materialbahn an einem ihrer Enden endet. Mittels des freien Endabschnitts ist die Materialbahn in die Verarbeitungsmaschine einführbar. Der freie Endabschnitt weist oft eine Endkante auf, an welcher der freie Endabschnitt und somit die Materialbahn endet.
  • Die Materialbeladung umfasst einen Materialantransportschritt, welcher ein Heranführen des freien Endabschnitts der Materialbahn an die Materialzubringstation umfasst. Dieses Heranführen kann beispielsweise dadurch erfolgen, dass ein Wickel der Materialbahn abgerollt wird, sodass der freie Endabschnitt sich von dem Wickel abstellt und dadurch greifbar wird. In Fällen, in denen sich der freie Endabschnitt nicht von dem Wickel abstellt, beispielsweise falls der freie Endabschnitt an der darunterliegenden Lage der Materialbahn anhaftet, kann das Heranführen durch ein geometrisch günstiges Positionieren des freien Endabschnitts für ein nachfolgendes Greifen erfolgen. Das Drehen und gegebenenfalls Abrollen des Wickels wird hierbei von der Steuereinheit gesteuert.
  • Nach dem Materialantransportschritt für die Materialbeladung wird ein Matarialaufnahmeschritt durchgeführt, umfassend ein Greifen des freien Endabschnitts mittels des Roboters. Durch das Greifen wird der freie Endabschnitt anschließend im gegriffenen Zustand geführt und kann automatisiert ausgerichtet werden.
  • Nach dem Materialaufnahmeschritt für die Materialbeladung wird ein Materialpositionierschritt für die Materialbeladung durchgeführt. Dabei wird das mittels des Roboters gegriffene freie Ende an die Materialzubringstation herangeführt und dort mittels des Roboters ausgerichtet. Insbesondere wird der freie Endabschnitt derart an dem Förderwerk, beispielsweise an dem Fließband, den Förderrollen oder den Förderwalzen positioniert, dass das Förderwerk die Materialbahn fortgesetzt automatisiert fördern kann bzw. fördert. Hierbei koordiniert die Steuereinheit den Übergang zwischen dem Heranführen des Materialpositionierschritts an die Materialzubringstation mittels des Roboters und dem anschließenden automatisierten Fördern des freien Endabschnitts mittels des Förderwerks.
  • Bei manchen Verfahrensführungen wird eine Materialbahn nur teilweise aus der Materialkassette entnommen und in der Verarbeitungsmaschine verarbeitet. Dies kann beispielsweise ein lediglich teilweises Abrollen des Wickels bedeuten. Somit ist der Wickel nicht vollständig abgerollt. In diesem Fall wird nur ein Teil der Materialbahn in der Verarbeitungsmaschine verarbeitet. Zwischen dem verarbeiteten Teil und dem nicht verarbeiteten Teil der Materialbahn wird die Materialbahn von der Verarbeitungsmaschine in diesem Fall durchtrennt. Hierdurch entsteht ein neuer freier Endabschnitt der Materialbahn, von welchem aus sich die Materialbahn aus der Verarbeitungsmaschine, insbesondere entlang der Materialzubringstation, heraus und zurück bis zu dem nicht vollständig abgerollten Wickel erstreckt. Dieser freie Endabschnitt wird bei der Materialentladung aus der Verarbeitungsmaschine zurückgezogen und der Verarbeitungsmaschine entnommen. Hierdurch kann die Verarbeitungsmaschine für eine neue Materialbeladung mit einer anderen Materialbahn bereitstehen, beispielsweise zur Durchführung eines anderen Verarbeitungsverfahrens.
  • Der Materialantransportschritt für eine Materialentladung umfasst ein Heranführen des freien Endabschnitts an die Materialzubringstation heran. Im Unterschied zur Materialbeladung bedeutet dies bei der Materialentladung, dass der freie Endabschnitt aus der Verarbeitungsmaschine zurück zu deren Materialzubringstation geführt wird. Bis zum Erreichen der Materialzubringstation wird der freie Endabschnitt somit mittels des Förderwerks, beispielsweise mittels eines Fließbandes, mittels Förderrollen oder mittels Förderwalzen oder anderer Fördermittel an die Materialzubringstation herangeführt. Mögliche andere Fördermittel zur Unterstützung dieses Heranführens kann eine Antriebsvorrichtung des Wickels sein, die den nicht vollständig abgerollten Wickel wieder aufgerollt, sodass der freie Endabschnitt aus der Verarbeitungsmaschine heraus bis zu deren Materialzubringstation zurückgezogen wird. Das Förderwerk oder die anderen Fördermittel werden hierbei mittels der Steuereinheit automatisiert gesteuert.
  • Auf den Materialantransportschritt für eine Materialentladung folgt anschließend ein Materialaufnahmeschritt für die Materialentladung. Dieser umfasst ein Greifen des freien Endabschnitts an der Materialzubringstation mittels des Roboters. Durch das Greifen wird der freie Endabschnitt anschließend im gegriffenen Zustand automatisch geführt und automatisiert ausgerichtet.
  • Nach dem Materialaufnahmeschritt für die Materialentladung wird ein Materialpositionierschritt für die Materialentladung durchgeführt. Dabei wird der mittels des Roboters gegriffene freie Endabschnitt von der Materialzubringstation abgehoben. Anschließend erfolgt für die Materialentladung ein Heranführen des freien Endabschnitts mittels des Roboters an die Materialkassette, insbesondere an den Wickel, heran. Der freie Endabschnitt wird dabei derart an der Materialkassette, beispielsweise an dem Wickel, ausgerichtet, dass die Materialkassette anschließend von der Verarbeitungsmaschine wegführbar, insbesondere wegfahrbar, ist. Die Steuereinheit koordiniert hierbei automatisch den Übergang zwischen dem Heranführen in dem Materialpositionierschritt an die Materialzubringstation mittels des Förderwerks oder der anderen Fördermittel und dem darauffolgenden Greifen, Abheben von der Materialzubringstation und dem Heranführen und Ausrichten des gegriffenen freien Endabschnitts an der Materialkassette, insbesondere dem Wickel.
  • Der große Vorteil des automatischen Durchführens des Materialaufnahmeschritts und/oder des Materialpositionierschritts mittels des Roboters liegt in der Zeitersparnis und der vorhersagbaren Prozessdauer, die auf diese Schritte entfällt. Die automatisierte Durchführung des Materialaufnahmeschritts und/oder des Materialpositionierschritts gestattet die vollautomatische Verkettung von Antransport einer Materialbahn, insbesondere eines Wickels, an eine Verarbeitungsmaschine für Bahnenware heran und der darauf folgenden Verarbeitung dieser Materialbahn mittels des Verarbeitungsprozesses dieser Verarbeitungsmaschine, ohne dass es einer Zyklusunterbrechung für händische Tätigkeiten von Menschen bedarf. Hierdurch wird das Verfahren der eingangs genannten Art erfindungsgemäß zeiteffizienter und kosteneffizienter. Weiterhin wird die Integration in bereits großenteils automatisierte Prozessketten vereinfacht.
  • in einer Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass das Verfahren auf den Materialpositionierschritt folgend einen Materialförderschritt mit einem Fördern der Materialbahn mittels des Förderwerks entlang einer Förderrichtung der Verarbeitungsmaschine für eine weitere Verarbeitung der Materialbahn umfasst oder einen Entnahmeschritt mit einem Entnehmen der Materialkassette aus der Verarbeitungsmaschine umfasst.
  • Insbesondere folgt der Materialförderschritt auf den Materialpositionierschritt bei der maschinellen Materialbeladung. Der Materialförderschritt mit einem Fördern der Materialbahn erlaubt bei der Materialbeladung das Zuführen der Materialbahn zu der Verarbeitungsmaschine bis zu derjenigen Stelle innerhalb der Verarbeitungsmaschine, an der der oder die Verarbeitungsprozesse an der Materialbahn durchgeführt werden. Hierdurch können die Verarbeitungsprozesses, denen die Materialbahn unterzogen wird, unmittelbar an die maschinelle Materialbeladung angeschlossen werden.
  • Insbesondere folgt der Entnahmeschritt auf den Materialpositionierschritt bei der maschinellen Materialentladung. Der Entnahmeschritt mit einem Entnehmen der Materialkassette, insbesondere des Wickels, aus der Verarbeitungsmaschine heraus, insbesondere von der Verarbeitungsmaschine weg, erlaubt die Verwendung der Verarbeitungsmaschine für andere Verarbeitungsprozesses mit einer anderen Materialbahn. Insbesondere wird der Entnahmeschritt automatisiert von der Steuereinheit gesteuert.
  • in einer Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass das erste Greifwerkzeug einen ersten Vakuumgreifer aufweist, insbesondere einen ersten Vakuumbalken mit wenigstens einer ersten Saugglocke, und dass das Greifen ein Anlegen eines Unterdrucks an dem ersten Vakuumgreifer, insbesondere an der wenigstens einen ersten Sauglocke, umfasst.
  • Dies hat den Vorteil, dass das Greifen der Materialbahn besonders prozesssicher im Rahmen der robotergesteuerten Umsetzung durchführbar ist. Weiterhin ist mittels eines Vakuumgreifers die kinematisch Umsetzung des Greifens für den Roboter besonders einfach und kostengünstig umsetzbar. Ein weiterer Vorteil eines Vakuumgreifers, insbesondere eines Vakuumbalkens mit wenigstens einer Saugglocke, ist, dass die Materialbahn durch Anlegen des Vakuumgreifers an einer Oberfläche der Materialbahn das Greifen bewerkstelligt. Insbesondere können hierdurch fehleranfällige Greifwerkzeuge mit komplizierten Mechaniken vermieden werden.
  • Der Unterdruck wird mittels einer Unterdruckquelle bereitgestellt, beispielsweise einer Vakuumpumpe. Das Anlegen des Unterdrucks und das Abschalten des Unterdrucks wird von der Steuereinheit automatisch gesteuert. Hierdurch ist ein automatisches Greifen mittels des Roboters möglich.
  • in einer Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass die Verarbeitungsmaschine, insbesondere die Materialzubringstation, wenigstens ein erstes Sensiermittel aufweist, mittels welchem die Steuereinheit die Position und/oder die Ausrichtung des freien Endabschnitts während und/oder nach dem Materialantransportschritt auswertet und hieraus wenigstens einen ersten Positions-Wert und/oder wenigstens einen ersten Ausrichtungs-Wert bestimmt, insbesondere vor und/oder während des Greifens bei dem Materialaufnahmeschritt, vor und/oder während des Heranführens an das Förderwerk oder an die Materialkassette und/oder vor und/oder während des Ausrichtens an dem Förderwerk oder an der Materialkassette.
  • Dies hat den Vorteil, dass die Steuereinheit den Roboter zum Verfahren des Greifwerkzeugs zielführend steuern kann, um den Materialaufnahmeschritt und den Materialpositionierschritt verfahrensgemäß durchzuführen.
  • Das erste Sensiermittel kann beispielsweise ein Mittel sein, mittels welchem der Durchmesser und/oder der Radius des Wickels in der Materialkassette sensiert wird und von der Steuereinheit ausgewertet wird. Hieraus bestimmt die Steuereinheit einen ersten Positions-Wert, welcher mit dem Durchmesser und/oder dem Radius des Wickels korrespondiert. Das erste Sensiermittel kann hierzu eine Lasermesseinrichtung, insbesondere mit dem Messprinzip der Triangulation, sein.
  • In einer alternativen oder zusätzlichen Ausgestaltung ist ein erstes Sensiermittel eine energetische Lichtschranke, welche bei dem Materialantransportschritt der Materialbeladung die Reflexionsfähigkeit der Mantelfläche des Wickels während des Rotierens des Wickels misst. Hierbei ist durch die Steuereinheit eine sprunghafte Änderung der gemessenen Reflexionsfähigkeit der Mantelfläche auswertbar, die an derjenigen Stelle der Mantelfläche auftritt, an der der freie Endabschnitt mit seiner Kante endet. Hierdurch wird die Position des freien Endabschnitts mittels der Steuereinheit ausgewertet. Der Hintergrund ist, dass zwischen zwei übereinadergewickelten Lagen der Materialbahn des Wickels in der Regel eine Trennlage eingearbeitet ist, um das Verkleben der übereinander liegenden Lagen der Materialbahn zu verhindern. Diese Trennlage weist eine andere Reflexionsfähigkeit auf als die Materialbahn selber. Aus einer gemessenen sprunghaften Änderung der Reflexionsfähigkeit an einer tangentialen Stelle der Mantelfläche ist bei dem Materialantransportschritt der Materialbeladung mittels der Steuereinheit die Information auswertbar, dass an dieser Stelle der freie Endabschnitt beginnt bzw. endet. Die gewonnen Informationen über die Position und/oder Ausrichtung des freien Endabschnitts bei dem Materialantransportschritt der Materialbeladung wertet die Steuereinheit aus. Auf Grundlage dieser Auswertung steuert die Steuereinheit den Roboter bei dem anschließenden Materialaufnahmeschritt derart, dass der Roboter die Greifeinrichtung zu der Position des freien Endes der Materialbahn verfährt und die Materialbahn aufnimmt.
  • Alternativ oder zusätzlich können andere erste Sensiermittel die Position und/oder die Ausrichtung des freien Endabschnitts bei dem Materialpositionierschritt sensieren. Hierbei wertet die Steuereinheit bei dem Heranführen und Ausrichten des Materialpositionierschritts die sensierte Position und/oder Ausrichtung des freien Endabschnitts aus, und zwar im Falle der Materialbeladung relativ zu der Materialzubringstation und im Falle der Materialentladung relativ zu der Materialkassette, insbesodnere relativ zu dem Wickel. Durch die Auswertung der Position und/oder Ausrichtung des freien Endabschnitts werden die Regelungsmöglichkeiten für die zielführende vollautomatische Steuerung des Roboters zur Durchführung des Materialaufnahmeschritts und des Materialpositionierschritts verbessert.
  • In einer Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass die Steuereinheit den wenigstens einen Positions-Wert und/oder den wenigstens einen Ausrichtungs-Wert in einem Regelkreis mit einem oder mehreren Sollwerten abgleicht und hieraus eine oder mehrere Regelabweichungs-Werte bestimmt, nach deren Maßgabe die Steuereinheit mittels Steuerns des Roboters die Position und/oder die Ausrichtung des freien Endabschnitts verändert, insbesondere die eine oder mehreren Regelabweichungen verringert.
  • Dies hat den Vorteil, dass mittels des Regelkreises bei dem Materialaufnahmeschritt und bei dem Materialpositionierschritt ein vorprogrammiertes Profil der gewünschten Bewegungsführung des freien Endes der Materialbahn mittels des Roboters umgesetzt werden kann und bei Abweichungen hiervor die Steuereinheit ausgleichend nachregelt.
  • In einer Weiterbildugn der Erfindung ist vorgesehen, dass die Materialzubringstation eine Umgreifeinrichtung aufweist, welche wenigstens ein zweites von der Steuereinheit gesteuertes Greifwerkzeug aufweist.
  • Dies hat den Vorteil, dass das erste Greifwerkzeugs den freien Endabschnitt an der Umgreifeinrichtung im Sinne einer Zwischenablage für ein Zeitfenster sicher ablegen kann, beispielsweise für das Durchführen von Nachjustierungen an der Position des freien Endabschnitts oder an dem ersten Greifwerkzeug.
  • In einer Weiterbildung des Verfahrens ist vorgesehen, dass das Verfahren einen nach dem Materialaufnahmeschritt und vor dem Materialpositionierschritt mittels des Roboters durchgeführten Umgreifschritt beinhaltet, umfassend ein Ändern der relativen Position des ersten Greifwerkzeugs in Bezug auf das freie Ende der Materialbahn.
  • Durch das Ändern der relativen Position kann die relative Position für das Durchführen des darauf folgenden Materialpositionierschritts optimiert werden. Beispielsweise kann es bei der Materialbeladung je nach Position, in der der freie Endabschnitt bei dem Materialaufnahmeschritt an der Materialkassette von dem ersten Greifwerkzeug gegriffen werden konnte, sinnvoll sein, die relative Position des ersten Greifwerkzeugs in Bezug auf das freie Ende der Materialbahn zu ändern, um das freie Ende bei dem Materialpositionierschritt kinematisch besonders sinnvoll an das Förderwerk der Materialzubringstation heranführen und daran ausrichten zu können. Ebenso kann es bei der Materialentladung je nach Position, in der der freie Endabschnitt bei dem Materialaufnahmeschritt an der Materialzubringstation gegriffen werden konnte, sinnvoll sein, die relative Position des ersten Greifwerkzeugs in Bezug auf das freie Ende der Materialbahn zu ändern, um das freie Ende bei dem Materialpositionierschritt kinematisch besonders sinnvoll an die Materialkassette heranführen und daran ausrichten zu können.
  • in einer Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass das Verfahren einen vor dem Materialpositionierschritt mittels der Steuereinheit durchgeführten logischen Fallunterscheidungsschritt umfasst, bei welchem die Steuereinheit eine Information über die Position und/oder die Ausrichtung des freien Endabschnitts, insbesondere den wenigstens einen ersten Positions-Wert und/oder den wenigstens einen ersten Ausrichtungs-Wert, logisch auswertet und das Ergebnis der Auswertung als Kriterium für die Auswahl aus wenigstens zwei Varianten der Fortführung des Verfahrens verwendet, wobei in einer ersten dieser Varianten das Verfahren einen oder den nach dem Materialaufnahmeschritt und vor dem Materialpositionierschritt mittels des Roboters durchgeführten Umgreifschritt beinhaltet, umfassend ein Ändern der relativen Position des ersten Greifwerkzeugs in Bezug auf das freie Ende der Rohmaterialbahn, und wobei in einer zweiten dieser Varianten das Verfahren ohne diesen Umgreifschritt fortgeführt wird.
  • Dies hat den Vorteil, dass der Umgreifschritt lediglich bedarfsweise durchgeführt wird. Insbesondere entfällt der mögliche Umgreifschritt in denjenigen Fällen, in denen die Steuereinheit bereits nach dem Materialaufnahmeschritt anhand des wenigstens einen ersten Positions-Wert und/oder des wenigstens einen ersten Ausrichtungs-Wert logisch ausgewertet hat, dass der freie Endabschnitt bei dem anstehenden Materialpositionierschritt kinematisch besonders sinnvoll an das Förderwerk oder die Materialkassette herangeführt werden und dort ausgerichtet werden kann
  • in einer Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass der Umgreifschritt des Verfahrens die folgenden von der Steuereinheit gesteuerten Teilschritte umfasst:
    1. a) Heranführen des von dem ersten Greifwerkzeug gegriffenen freien Endabschnitts an das zweite Greifwerkzeug, wobei das erste Greifwerkzeug in einer ersten relativen Position in Bezug auf den freien Endabschnitt angeordnet ist,
    2. b) Ausrichten des von dem ersten Greifwerkzeug gegriffenen freien Endabschnitts an dem zweiten Greifwerkzeug,
    3. c) Greifen des von dem ersten Greifwerkzeug gegriffenen freien Endabschnitts mittels des zweiten Greifwerkzeugs,
    4. d) Beenden des Greifens durch das erste Greifwerkzeug,
    5. e) Umpositionieren des ersten Greifwerkzeugs an dem freien Endabschnitt hin zu einer zweiten relativen Position des ersten Greifwerkzeugs in Bezug auf das freie Ende,
    6. f) Greifen des von dem zweiten Greifwerkzeug gehaltenen freien Endabschnitts mittels des ersten Greifwerkzeugs,
    7. g) Beenden des Greifens durch das zweite Greifwerkzeug,
    8. h) Abheben des von dem ersten Greifwerkzeug gegriffenen freien Endabschnitts von der Umgreifeinrichtung.
  • Diese Kombination aus Teilschritten des Umgreifschritts hat den Vorteil, dass eine standardisierte und prozessichere erprobte Anpassung der relativen Position des ersten Greifwerkzeugs in Bezug auf den freien Endabschnitt durchführbar ist. Die Verfahrensführung mit dem Ausrichten des freien Endabschnitts an dem zweiten Greifwerkzeug und das Greifen des freien Endabschnitts mittels es zweiten Greifwerkzeugs erlaubt eine besonders verlässliche Änderung der ersten relativen Position des Greifwerkzeugs zu seiner zweiten relativen Position in Bezug auf den freien Endabschnitt und somit eine besonders prozesssichere Durchführung des späteren Matarialpositionierschritts.
  • In einer möglichen Verfahrensführung greift die erste Greifeinrichtung bei dem Materialaufnahmeschritt das freie Materialende auf einer ersten der beiden flachen und parallel zueinander angeordneten Flächen der Materialbahn, wobei bei dem Umpositionieren des Umgreifschritts das erste Greifwerkzeug mittels des Roboters zu der zweiten der beiden flachen und parallel zueinander angeordneten Flächen geführt wird und dort das Greifen in der zweiten relativen Position durchführt. Hierdurch wechselt somit das erste Greifwerkzeug die Seite, von der es den freien Endabschnitt greift. Dies ist insbesondere deshalb von Vorteil, weil hierdurch verschiedene Ablöseszenarien, bei denen der freie Endabschnitt bei dem Materialantransportschritt der Materialbeladung entweder an dem Wickel anhaftet oder hiervon absteht, bewerkstelligt werden können. Das mögliche Umgreifen von einer ersten gegriffenen Seite der Materialbahn hin zu der zweiten gegriffenen Seite erhöht wesentlich die Möglichkeiten, den freien Endabschnitt bei dem Materialaufnahmeschritt einerseits aufzunehmen und anschließend an der Materialzubringstation sinnvoll auszurichten. Ein weiterer Vorteil ist, dass bei dem Materialpositionierschritt bei der Materialentladung hierdurch der freie Endabschnitt nach dem Wechseln der vom ersten Greifwerkzeug gegriffenen Seite besser oder überhaupt erst an der Materialkassette, insbesondere dem Wickel, platziert werden kann.
  • In einer Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass die Materialzubringstation, insbesondere die Umgreifeinrichtung, wenigstens ein zweites Sensiermittel aufweist, mittels welchem die Steuereinheit die Position und/oder die Ausrichtung des freien Endabschnitts während zumindest eines Teils des Umgreifschritts auswertet und hieraus wenigstens einen zweiten Positions-Wert und/oder oder wenigstens einen zweiten Ausrichtungs-Wert bestimmt.
  • Hierdurch ist mittels der Steuereinrichtung eine für den späteren Materialpositionierschritt besonders sinnvolle zweite relative Position sehr präzise bestimmbar. Die Sensiermittel können hierbei grundsätzlich alle Mittel sein, mittels welchen die Steuereinrichtung Informationen über die Position und/oder die Ausrichtung des freien Endabschnitts erhebt und einer Auswertung durch die Steuereinrichtung zugänglich macht.
  • In einer Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass die Steuereinheit bei dem Umgreifschritt den wenigstens einen zweiten Positions-Wert und/oder den wenigstens einen zweiten Ausrichtungs-Wert in einem Regelkreis mit einem oder mehreren Sollwerten abgleicht und hieraus eine oder mehrere Regelabweichungs-Werte bestimmt, nach deren Maßgabe die Steuereinheit mittels Steuerns des Roboters die Position und/oder die Ausrichtung des ersten Greifwerkzeugs in Bezug auf den freien Endabschnitt verändert, insbesondere derart, dass der oder die Regelabweichungs-Werte verringert werden.
  • Dies hat den Vorteil, dass mittels des Regelkreises bei dem Umgreifschritt ein vorprogrammiertes Profil der gewünschten Bewegungsführung des freien Endes der Materialbahn mittels des Roboters und der von der Steuereinrichtung gesteuerten zweiten Greifeinrichtung umgesetzt werden kann und bei Abweichungen hiervor die Steuereinheit ausgleichend nachregelt.
  • In einer Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass das wenigstens eine zweite Greifwerkzeug einen zweiten Vakuumgreifer aufweist, insbesondere einen zweiten Vakuumbalken mit wenigstens einer zweiten Saugglocke, und dass das Ändern der relativen Position des ersten Greifwerkzeugs in Bezug auf den freien Endabschnitt ein oder das Greifen des freien Endabschnitts mittels Anlegen eines Unterdrucks an dem zweiten Vakuumgreifer, insbesondere an der wenigstens einen zweiten Sauglocke, umfasst.
  • Dies hat den Vorteil, dass der Umgreifschritt besonders prozesssicher robotergesteuert umsetzbar ist. Weiterhin ist mittels eines Vakuumgreifers die kinematisch Umsetzung des Greifens für den Roboter besonders einfach und kostengünstig umsetzbar, insbesondere als Ergänzung zu einem bereits als Vakuumgreifer ausgestalteten ersten Greifwerkzeug mit der dafür ohnehin notwendigen Unterdruckquelle. Zudem können fehleranfällige Greifwerkzeuge mit komplizierten Mechaniken vermieden werden.
  • Nachfolgend wird die Erfindung anhand eines Ausführungsbeispiels näher erläutert. Als Zeichnungen zeigen
    • Fig. 1:
    eine schematische Seitenansicht einer Verarbeitungsmaschine für Bahnenware bei einem ersten Ablöseszanario eines freien Endabschnitts,
    Fig. 2:
    die Verarbeitungsmaschine gem. Fig. 1 nach einem Materialpositionierschritt bei der Materialbeladung,
    Fig. 3:
    die Verarbeitungsmaschine bei einem zweiten Ablöseszenario des freien Endabschnitts,
    Fig. 4:
    die Verarbeitungsmaschine beim Durchführen eines Umgreifschritts,
    Fig. 5:
    die Verarbeitungsmaschine beim Durchführen des Umgreifschritts,
    Fig. 6:
    eine perspektivische Ansicht der Verarbeitungsmaschine gemäß der Figuren 1 bis 5
  • Figur 1 zeigt einen Teil einer Verarbeitungsmaschine 2 für Bahnenware als stilisierte Seitenansicht. Gezeigt ist eine Materialbahn 4, die zu einem Wickel 6 aufgerollt ist.
  • Der Wickel 6 ist in einer Materialkassette 8 angeordnet und an bzw. in dieser rotierbar gelagert. Die Verarbeitungsmaschine 2 umfasst einen Roboter 10 sowie eine (nicht dargestellten) Steuereinheit 12. Die Verarbeitungsmaschine 2 umfasst weiterhin eine Materialzubringstation 14. Die Materialzubringstation 14 weist ein Förderwerk 16 mit einem ersten Fließband 18 und einem zweiten Fließband 20 auf. Die Materialzubringstation 14 ist mittels des ersten Fließbands 18 und mittels des zweiten Fließbands 20 dazu eingerichtet, die Materialbahn 4 zu einer nicht dargestellten Verarbeitungsstation der Verarbeitungsmaschine 2 zu transportieren, wo die Materialbahn 4 wenigstens einem Verarbeitungsprozess unterzogen wird. Das erste Fließband 18 ist dazu eingerichtet, die Materialbahn 4 in einer ersten Förderrichtung in die Verarbeitungsmaschine 2 hinein zu transportieren. Das zweite Fließband 20 ist dazu eingerichtet, die Materialbahn 4 in einer zweiten Förderrichtung 24 in die Verarbeitungsmaschine 2 hinein zu transportieren.
  • Die Materialkassette 8 und somit die Materialbahn 4 wurden bei dem Zustand gemäß Figur 1 in einem vorgelagerten Schritt des Heranfahrens von außen an die Verarbeitungsmaschine 2 herangefahren und an der Verarbeitungsmaschine 2 platziert, insbesondere starr fixiert.
  • Besonders vorteilhaft kommt das Verfahren bei der maschinellen Reifenherstellung zum Einsatz. Hierbei kann die Verarbeitungsmaschine 2 beispielsweise ein Kalander oder eine Reifenbaumaschine sein.
  • Der besondere Vorteil der gezeigten Verarbeitungsmaschine 2 ist, dass mittels ihr das erfindungsgemäße Verfahren zur maschinellen Materialbeladung und/oder zur maschinellen Materialentladung durchführbar ist.
  • Eine besondere Funktion übernimmt bei dem erfindungsgemäßen Verfahren und in der Verarbeitungsmaschine 2 der Roboter 10. Bevor die Verarbeitungsmaschine 2 die Materialbahn 4 entlang der Förderrichtung 22, 24 in die Verarbeitungsmaschine 2 einziehen und anschließend in einem Verarbeitungsprozess kontinuierlich verarbeiten kann, muss die Materialbahn 4 aus der Materialkassette 8 entnommen und an dem Förderwerk 16 platziert und daran ausgerichtet werden. Der vorgenannte Vorgang ist eine Materialbeladung der Verarbeitungsmaschine 2.
  • Weiterhin wird mittels des Roboters 10 und der Steuereinheit 12 bei dem Verfahren zur maschinellen Materialbeladung diese Materialbeladung der Verarbeitungsmaschine 2 vollautomatisch bewerkstelligt.
  • Umgekehrt kann es sein, dass der Verarbeitungsprozess der Verarbeitungsmaschine 2 in einem Zustand abgebrochen wird, in der lediglich ein Teil der Materialbahn 4 von dem Wickel 6 abgerollt und entlang der Förderrichtung 22, 24 in die Maschine hinein gefördert und dort verarbeitet wurde. Oft wird die Materialbahn 4 innerhalb der Verarbeitungsmaschine 2 dann abgeschnitten und muss aus der Verarbeitungsmaschine 2 entgegen der Förderrichtungen 24, 22 zurückgezogenen, wieder auf den Wickel 6 aufgerollt und in der Materialkassette 8 verstaut werden. Der vorgenannte Vorgang ist eine Materialentladung der Verarbeitungsmaschine 2. Mittels des Roboters 10 und der Steuereinheit 12 wird bei dem Verfahren zur maschinellen Materialentladung diese Materialentladung der Verarbeitungsmaschine 2 vollautomatisch bewerkstelligt.
  • Die Durchführung des Verfahrens zur maschinellen Materialbeladung und des Verfahrens zur maschinellen Materialentladung der Verarbeitungsmaschine 2 werden nachfolgend getrennt dargestellt. Soweit nachfolgend dabei bauliche Eigenschaften der Verarbeitungsmaschine 2 konkreter beschrieben werden, so sind diese sowohl bei dem Verfahren zur Materialbeladung, als auch bei dem Verfahren zur Materialentladung in der Verarbeitungsmaschine 2 verwirklicht.
  • Zur maschinellen Materialbeladung wird zunächst ein Materialantransportschritt durchgeführt, bei dem ein freier Endabschnitt 26 der Materialbahn 4 an die Materialzubringstation 14 herangeführt wird. Das Heranführen bei dem Materialantransportschritt muss nicht bedeuten, dass bereits bei dem Materialantransportschritt die Materialbahn 4 mit der Materialzubringstation 14 in unmittelbare Wechselwirkung gelangt. Vielmehr ist hiermit gemeint, dass in einem ersten Schritt der freie Endabschnitt 26 aus der Materialkassette 8 entweder herausgenommen oder für das Herausnehmen und Transportieren zu der Materialzubringstation 14 vorbereitet wird, indem der freie Endabschnitt in eine besonders geeignete Position gefahren wird.
  • Bei dem Materialantransportschritt der Materialbeladung wird der Wickel 6 in der Materialkassette 8 um seine Achse rotiert, sodass die Materialbahn 4 von dem Wickel 6 entnehmbar ist. Häufig ist dies damit verbunden, dass eine Trennbahn 28 zusammen mit der Materialbahn 4 von dem Wickel 6 abgerollt wird. Die Materialbahn 4 ist dabei mit der Trennbahn 28 belegt, sodass bei dem aufgerollten Wickel 6 nicht zwei übereinander gewickelte Lagen der Materialbahn 4 miteinander in direkten Kontakt kommen und verkleben. Mit dem Abwickeln der Materialbahn 4 von dem Wickel 6 ist somit ein korrespondierendes Abwickeln der Trennbahn 28 verbunden.
  • Hierbei sind im Wesentlichen zwei typische Ablöseszenarien möglich, auf die das Heranführen der Materialbahn 4 von der Materialkassette für die weiteren Verfahrensschritte von statten geht.
  • Bei dem ersten Ablöseszenario, wie dieses in Figur 1 dargestellt ist, löst sich der freie Endabschnitt 26 selbsttätig von dem Wickel 6. Dies kann beispielsweise aufgrund von Materialspannungen in der Materialbahn 4 passieren, oder auch aufgrund des Wirkens der Schwerkraft auf den freien Endabschnitt 26. Hierbei wird der freie Endabschnitt 26 von dem Wickel 6 und aus der Materialkassette 8 heraus und an die Materialzubringstation 14 herangeführt. In der Darstellung gemäß Figur 1 ist zu erkennen, dass der freie Endabschnitt 26 hierbei auf der abtransportierten Trennbahn 28 zu liegen kommt und von der Materialkassette 8 weg transportiert wird. Hierbei ist eine erste flache Fläche 32 der Materialbahn 4 und des freien Endabschnitts 26 nach unten zu der abtransportierten Trennbahn 28 hin orientiert. Weiterhin ist eine zweite flache Fläche 34 der Materialbahn 4 und des freien Endabschnitts 26 zu der der ersten Fläche 32 gegenüberliegenden Seite hin orientiert. Dies entspricht der Position und der Ausrichtung des freien Endabschnitts 26 bei dem Materialantransportschritt mit dem ersten Ablöseszenario.
  • Bei einem zweiten Ablöseszenario, welches weiter unten stehend detaillierter beschrieben werden wird, löst sich der freie Endabschnitt 26 nicht selbstständig von dem Wickel 6. Dies kann beispielsweise passieren, falls die Materialbahn 4 trotz der Trennbahn 28 an der Trennbahn anhaftet und der Rotationsbewegung der Mantelfläche des Wickels 6 folgt. Dies würde bei der Darstellung gemäß Figur 1 bedeuten, dass der freie Endabschnitt 26 nicht (nach rechts gemäß der Darstellung in Figur 1) zusammen mit der Trennbahn 28 an der tiefsten Stelle aus der Materialkassette herausgeführt wird, sondern nach oben gerichtet gegen den Uhrzeigersinn mit dem Wickel mitrotieren würde. Dies bedeutet, dass bei dem zweiten Ablöseszenario der freie Endabschnitt 26 bei der Rotation des Wickels 6 (entgegen dem Uhrzeigersinn in Figur 1) in tangentialer Richtung des Wickels 6 zunächst noch ein Stück weit auf die Materialzubringstation 14 hingeführt und anschließend an der Mantelfläche des Wickels 6 weiter nach oben geführt wird. Das eigentliche Ablösen des freien Endabschnitts 26 von dem Wickel 6 erfolgt hierbei erst bei oder nach dem Greifen des nachfolgenden Materialaufnahmeschritts. Die Position des freien Endabschnitts 26 nach dem Materialantransportschritt bei dem zweiten Ablöseszenario ist in Figur 3 gezeigt.
  • Für jedes der beiden vorgenannten Ablöseszenarien ist mittels des Roboters 10 eine andere kinematische Durchführungen des Materialaufnahmeschritts für das Greifen des freien Endabschnitts 26 notwendig, welcher nach dem Materialantransportschritt durchgeführt wird.
  • Im Falle des ersten Ablöseszenarios einer Materialbeladung erfolgt in dem auf den Materialantransportschritt folgenden Materialaufnahmeschritt ein Greifen des freien Endabschnitts 26 mittels des von der Steuereinheit 12 gesteuerten Roboters 10 in der teilweise abgewickelten Position und Ausrichtung auf der Trennbahn 28 gemäß der Darstellung in Figur 1. Hierbei wird der Roboter 10 entsprechend der Position und Ausrichtung des freien Endabschnitts 26 an diesen herangeführt.
  • Der Roboter weist ein erstes Greifwerkzeug 30 in Form eines ersten Vakuumbalkens 30 auf. Die Steuereinheit 12 steuert den Roboter 10 derart, dass der Vakuumbalken 30 an dem freien Endabschnitt 26 an der zweiten Fläche 34 angesetzt wird. Durch Anlegen eines Unterdrucks, was ebenfalls die Steuereinheit 12 steuert, greift der Roboter 10 mittels des Vakuumbalkens 30 den freien Endabschnitt 26. Durch das Greifen des freien Endabschnitts 26 wird eine kraftschlüssige Verbindung zwischen dem Greifwerkzeug 30 und dem freien Endabschnitt 26 hergestellt. Durch diese kraftschlüssige Verbindung wird mittels des Roboters 10 gemäß dem Steuern durch die Steuereinheit 12 der freie Endabschnitt 26 aufgenommen und im weiteren Verlauf des Verfahrens an die Materialzubringstation 14 herangeführt.
  • Nach dem Materialaufnahmeschritt bei dem ersten Ablöseszenario erfolgt ein Materialpositionierschritt, bei welchem das weitere Heranführen des gegriffenen freien Endabschnitts 26 an das Förderwerk 16 der Materialzubringstation 14 erfolgt. Weiterhin erfolgt ein Ausrichten des gegriffenen freien Endabschnitts 26 an dem Förderwerk 16 der Materialzubringstation 14. Bei dem Heranführen des freien Endabschnitts 26 wird der Wickel 6 der Materialbahn 4 weitergehend abgerollt. Dies kann entweder allein durch das Ziehen an der Materialbahn 4 mittels des Roboters 10 bei dem Materialpositionierschritt erfolgen, oder alternativ mittels einer Unterstützung durch eine Antriebsvorrichtung der Materialkassette 8, die den Wickel 6 antreibt.
  • Bei dem Heranführen und dem Ausrichten des freien Endabschnitts 26 an der Materialzubringstation 14 hält der Roboter 10 mittels des Greifwerkzeugs 30 den freien Endabschnitt 26 an dessen zweiter Fläche 34 fest und legt die gegenüberliegende erste Fläche 32 an das Förderwerk 16, insbesondere das erste Fließband 18, flächig kontaktierend an.
  • Figur 2 zeigt, dass als Ergebnis des Materialpositionierschritts der freie Endabschnitt 26 an dem Förderwerk 16, insbesondere auf dem ersten Fließband 18, angeordnet ist. Dabei erstreckt sich die Materialbahn 4 ausgehend von der Materialkassette 8, insbesondere von dem Wickel 6, bis hin zu der Materialzubringstation 14. In diesem Zustand ist die Materialbahn 4 aus der Materialkassette 8 vollautomatisch entnommen und vollautomatisch an das Förderwerk 16 herangeführt und dort ausgerichtet worden. Somit wird im weiteren Verlauf die Materialbahn 4 automatisiert kontinuierlich in einem Materialförderschritt von dem Förderwerk 16 entlang der Förderrichtung 22, 24 in die Verarbeitungsmaschine 2 hinein gefördert. Eine für das weitere Hineinfördern der Materialbahn 4 gute kraftschlüssige Verbindung zwischen dem Förderwerk 16 der Materialzubringstation 14 und der Materialbahn 4 wird durch Niederhalterollen 36 bewerkstelligt, welche unmittelbar nach dem Heranführen und Ausrichten des freien Endabschnitts 26 auf die zweite Fläche 34 der Materialbahn 4 abgesenkt werden und die Materialbahn 4 hierdurch zwischen dem ersten Fließband 18 und den drehbaren Niederhalterollen 36 halten. Mittels der Steuereinheit 12 wird dann der Unterdruck an dem Vakuumbalken 30 abgeschaltet und das Greifen des freien Endabschnitts 26 durch die erste Greifvorrichtung 30 beendet.
  • Im Falle des zweiten Ablöseszenarios einer Materialbeladung erfolgt in dem auf den Materialantransportschritt folgenden Materialaufnahmeschritt ein Greifen des freien Endabschnitts 26 mittels des von der Steuereinheit 12 gesteuerten Roboters 10 in der an dem Wickel anhaftende Position und Ausrichtung gemäß der Darstellung in Figur 3. Hierbei wird der Roboter 10 entsprechend der Position und Ausrichtung des freien Endabschnitts 26 bei dem zweiten Ablöseszenario an diesen herangeführt.
  • Bei dem zweiten Ablöseszenario ist ein Unterschied zu dem vorstehend beschriebenen Materialaufnahmeschritt und dem Materialpositionierschritt nach dem ersten Ablöseszenario, dass bei dem zweiten Ablöseszenario das Greifwerkzeug 30 des Roboters 10 den freien Endabschnitt 26 bei dem Materialaufnahmeschritt an der ersten Fläche 32 der Materialbahn 4 greift. Dies führt zu dem Problem, das nicht wie in Figur 2 gezeigt, der freie Endabschnitt 26 ohne weiteres mit der ersten Fläche 32 an dem Förderwerk 16 positioniert werden kann, da hierbei das Greifwerkzeug 30 behindernd im Weg wäre.
  • Um dieses Problem zu überkommen, umfasst das Verfahren einen Umgreifschritt, den der Roboter 10 zwischen dem Materialaufnahmeschritt und dem Materialpositionierschritt automatisiert durchführt. Hierbei ändert der Roboter 10 die relative Position des ersten Greifwerkzeugs 30 in Bezug auf den freien Endabschnitt 26 der Materialbahn 4. Dies bedeutet, dass der Roboter 10 bei dem Umgreifschritt den zunächst gegriffenen Endabschnitt 26 mittels des ersten Greifwerkzeugs 30 freigibt und in einer geänderten relativen Position des ersten Greifwerkzeugs 30 in Bezug auf den freien Endabschnitt 26 diesen erneut greift.
  • Hierfür weist die Materialzubringstation 14 eine Umgreifeinrichtung 38 auf. Die Umgreifeinrichtung 38 weist ein zweites Greifwerkzeug 40 in Form eines zweiten Vakuumbalkens 40 auf. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel ist die Umgreifeinrichtung 38 ein starr verbundener Bestandteil der Verarbeitungsmaschine 2. Alternativ kann die Umgreifeinrichtung 38 auch beweglich ausgestaltet sein, beispielsweise in Form eines weiteren Roboters oder eines Bestandteil eines solchen.
  • Bei dem Umgreifschritt wird zunächst durch den von der Steuereinheit 12 gesteuerten Roboter 10 der an seiner ersten Fläche 32 mittels des ersten Greifwerkzeugs 30 gegriffene freie Endabschnitt 26 an das zweite Greifwerkzeug 40 herangeführt. Hierbei ist das erste Greifwerkzeug 30 in einer ersten relativen Position in Bezug auf den freien Endabschnitt 26 angeordnet. Am Ende des oder nach dem Heranführen erfolgt ein Ausrichten des freien Endabschnitts 26 an dem zweiten Greifwerkzeug 40. Daraufhin greift das zweite Greifwerkzeug 40 den freien Endabschnitt 26 durch Anlegen eines Unterdrucks an dem Vakuumbalken 40. Das zweite Greifwerkzeug 40 greift im vorliegenden Ausführungsbeispiel gemäß der Darstellung in den Figuren 4 und 5 den freien Endabschnitt 26 an dessen erster Fläche 32. Alternativ ist möglich, dass das zweite Greifwerkzeug 40 den freien Endabschnitt 26 an dessen zweiter Fläche 34 greift. Hierauf beendet die Steuereinheit 12 das Greifen durch das erste Greifwerkzeug 30, indem sie den Unterdruck an dem ersten Greifwerkzeug 30 abschaltet. Die hierdurch geschaffene Situation entspricht der Darstellung in Figur 4.während der freie Endabschnitt 26 weiterhin von dem zweiten Greifwerkzeug 40 gehalten wird, positioniert der Roboter 10 das erste Greifwerkzeug 30 dahingehend um, dass das erste Greifwerkzeug 30 auf die zweite Fläche 34 des freien Endabschnitts 26 verfahren wird. Daraufhin befindet sich das erste Greifwerkzeug 30 in einer zweiten relativen Position in Bezug auf den freien Endabschnitt 26 was in Figur 5 dargestellt ist. Daraufhin greift das erste Greifwerkzeug 30 den freien Endabschnitt 26 erneut, diesmal in seiner zweiten relativen Position in Bezug auf den freien Endabschnitt 26. Daraufhin beendet das zweite Greifwerkzeug 40 sein bis dahin weitergeführtes Greifen des freien Endabschnitts 26, sodass das erste Greifwerkzeug 40 den freien Endabschnitt 26 von der Umgreifeinrichtung abheben kann.
  • Als Ergebnis des Umgreifschritts bei der Materialbeladung greift nunmehr das erste Greifwerkzeug 30 den freien Endabschnitt an dessen zweiter Fläche 34. Im Anschluss unterscheidet sich die weitere Durchführung des Materialpositionierschritts nicht mehr davon, als wenn der Materialantransportschritt und der Materialaufnahmeschritt mit dem ersten Ablöseszenario stattgefunden hätten. Somit wird mittels des Umgreifschritts in der vorgenannten Art dem zweiten Ablöseszenario begegnet.
  • Um die Verkettung des Materialantransportschritts mit dem Materialaufnahmeschritt und dem Materialpositionierschritt durchzuführen und gegebenenfalls einen Umgreifschritt durchzuführen, führt die Steuereinheit einen logischen Fallunterscheidungsschritt durch. Bei dem Fallunterscheidungsschritt wertet die Steuereinheit 12 eine Information über die Position und/oder über die Ausrichtung des freien Endabschnitts 26 aus, insbesondere bei oder nach Beendigung des Materialantransportschritts. Die Information repräsentiert insbesondere, ob der freie Endabschnitt 26 sich am Ende des Materialantransportschritts mit dem ersten Ablöseszenario von dem Wickel 6 abgelöst hat oder mit dem zweiten Ablöseszenario tangential dem Wickel 6 gefolgt ist und die Situation gemäß Figur 3 eingetreten ist. Die Information über die Position kann beispielsweise mittels Verarbeitens eines ersten Positions-Werts und/oder eines ersten Ausrichtungs-Werts mittels elektronischer Datenverarbeitung logisch ausgewertet werden. Anschließend verwendet die Steuereinheit das Ergebnis der Auswertung als Kriterium für die Auswahl aus wenigstens zwei Alternativen zur Fortführung des Verfahrens. Insbesondere entscheidet die Steuereinheit 12 im Falle des ersten Ablöseszenarios selbstständig, dass das Verfahren ohne den vorgenannten Umgreifschritt fortgeführt wird und setzt dies um. Alternativ entscheidet die Steuereinheit 12 im Falle des zweiten Ablöseszenarios selbstständig, dass das Verfahren mit dem vorgenannten Umgreifschritt zwischen dem Materialaufnahmeschritt und dem Materialpositionierschritt durchgeführt wird und setzt dies um.
  • Die automatische Erhebung der Information darüber, ob während oder nach dem Materialantransportschritt und vor dem Materialaufnahmeschritt das erste Ablöseszenario oder das zweite Ablöseszenario verwirklicht ist, wird mittels eines ersten Sensiermittels 42 der Verarbeitungsmaschine 2 durchgeführt. Das erste Sensiermittel 42 kann beispielsweise einen oder mehrere Sensoren 42 aufweisen, die derartige Informationen während oder nach dem Materialantransportschritt erheben, die zur Unterscheidung zwischen der Verwirklichung des ersten Ablöseszenarios und des zweiten Ablöseszenarios geeignet sind.
  • Als das oder die ersten Sensiermittel können beispielsweise eine oder mehrere Lichtschranken, insbesondere energetische Lichtschranken, ein oder mehrere Laser, insbesondere eine oder mehrere Triangulations-Lasereinrichtungen, ein oder mehrere Ultraschallsensoren, ein oder mehrere Radarsensoren und/oder eine oder mehrere Kameras eingesetzt sein.
  • Soweit dieses Sensiermittel 42 oder eine Kombination aus diesen Sensiermitteln 42 zur Unterscheidung zwischen der Verwirklichung des ersten Ablöseszenarios und des zweiten Ablöseszenarios geeignet sind, ist hierdurch der erste Positions-Wert und/oder der erste Ausrichtungs-Wert bestimmbar, welcher bei dem Fallunterscheidungsschritt durch logische Auswertung mittels der Steuereinheit als Kriterium für die Durchführung oder für das Überspringen des Umgreifschritts nach dem Materialaufnahmeschritt und vor dem Materialpositionierschritt dient.
  • Für das Steuern des Roboters 10 mit dem ersten Greifwerkzeug 30 kann die Steuereinheit 12 diesen Positions-Wert und/oder den Ausrichtungs-Wert weiterhin für ein besonders effektives Heranführen des ersten Greifwerkzeugs 30 an den freien Endabschnitt 26 auswerten, beispielsweise in einem oder mehreren Regelkreisen.
  • Weiterhin ist in einer Ausgestaltung möglich, dass die Umgreifeinrichtung 38 wenigstens ein zweites Sensiermittel aufweist. Mittels des zweiten Sensiermittels ist durch die Steuereinheit die Position und/oder die Ausrichtung des freien Endabschnitts 26 während zumindest eines Teils des Umgreifschritts auswertbar. Durch das Auswerten ist ein zweiter Positions-Wert und/oder wenigstens ein zweiter Ausrichtungs-Wert bestimmbar. Dieser kann wiederum bzw. diese werden in einem Regelkreis mit einem oder mehreren Sollwerten abgeglichen und hieraus ein oder mehrere Regelabweichungs-Werte bestimmt. Nach deren Maßgabe steuert die Steuereinheit mittels Steuerns des Roboters 10 die Bewegungen des Roboters 10 während des Umgreifschritts.
  • Das vorgenannte Verfahren ist zudem auch geeignet, eine Materialentladung der Verarbeitungsmaschine 2 automatisiert mittels des Roboters 10 durchzuführen. Gegenüber den vorgenannten Varianten zur maschinellen Materialbeladung unterscheidet sich die Variante zur Materialentladung dadurch, dass bei dem Materialantransportschritt das Heranführen des freien Endabschnitts 26 nicht an der Materialkassette 8 bzw. an dem Wickel 6 erfolgt, sondern stattdessen an dem Förderwerk 16. Hierbei erfolgt das Heranführen des freien Endabschnitts 26 entgegen der Förderrichtungen 22, 24 aus der Verarbeitungsmaschine 2 heraus und zurück zu deren Materialzubringstation 14 hin. Hieraufhin erfolgt der Materialaufnahmeschritt mit dem Greifen des freien Endabschnitts 26 an dem Förderwerk 16. Bei dem Materialaufnahmeschritt entspricht die Position und Ausrichtung der Materialbahn 4 und des freien Endabschnitts 26 sowie des Roboters 10 mitsamt dem ersten Greifwerkzeug 30 der Darstellung gemäß Figur 2. Dies ist insofern- bezogen auf die reine Anordnung der Komponenten - die Situation, die als Ergebnis des Verfahrens zur Materialbeladung vorliegt, bevor der freie Endabschnitt 26 zur weiteren Verarbeitung mittels des Förderwerks 16 entlang der Förderrichtung 22, 24 in die Verarbeitungsmaschine 2 eingezogen wird.
  • Bei der Materialentladung folgt der Materialpositionierschritt automatisiert mittels des Roboters 10, wobei dieser den gegriffenen freien Endabschnitt 26 nicht wie bei der Materialbeladung an das Förderwerk 16 der Materialzubringstation 14, sondern stattdessen an die Materialkassette 8, insbesondere an den Wickel 6 heranführt und ausrichtet. Hierbei wird in einer Variante ein Umgreifschritt zwischen dem Materialaufnahmeschritt und den Materialpositionierschritt mittels des Roboters 10 und des zweiten Greifwerkzeugs 40 durchgeführt. Hierdurch kann bei dem Materialaufnahmeschritt für die Materialentladung der freie Endabschnitt 26 an dessen zweiter Fläche 34 mittels des ersten Greifwerkzeugs 30 gegriffen werden und nach dem Umgreifschritt der freie Endabschnitt 26 mit eben dieser zweiten Fläche 34 an den Wickel 6, insbesondere an die Materialkassette 8, angesetzt werden, indem der Roboter 10 mit dem ersten Greifwerkzeug 30 in einer Position gemäß der Darstellung aus Figur 3 den freien Endabschnitt 26 an dessen erster Fläche 32 hält und an der Materialkassette 8 bzw. den Wickel 6 ausrichtet.
  • Figur 6 zeigt eine detailreichere perspektivische Linienzeichnung eines Teils der Verarbeitungsmaschine 2 als mögliche Ausgestaltung.
  • In einer vorteilhaften Ausgestaltung findet zunächst das Verfahren zur maschinellen Materialbeladung statt, bei welchem der Verarbeitungsmaschine 2 die vorher antransportierte Materialbahn 4 an der Materialzubringstation 14 mittels des Roboters 10 zugeführt wird. Nach Hineinfördern der Materialbahn 4 in die Verarbeitungsmaschine 2 entlang der Förderrichtung 22, 24 und Durchführen des (nicht dargestellten) nachgeschalteten Verarbeitungsprozesses unter Verbrauchen eines Teils der Materialbahn 4 ist häufig der Wickel 6 nur teilweise abgewickelt und ein erheblicher Teil der Materialbahn 4 unverarbeitet geblieben. Dieser Teil der Materialbahn 4 wird bei dem Materialentnahmeschritt aus der Verarbeitungsmaschine 2 entgegen der Förderrichtung 22, 24 zunächst zurück zu dem Förderwerk 16 geführt und anschließend mittels des Roboters 10, gegebenenfalls unter Zuhilfenahme von zusätzlichem Umgreifen in dem Umgreifschritt, zurück an die Materialkassette 8 bzw. den Wickel 6 geführt und daran ausgerichtet. Anschließend kann die nur noch mit dem Teil der Materialbahn 4 bewickelte Materialkassette 8 von der Verarbeitungsmaschine 2 wieder weg transportiert werden. Anschließend ist eine weitere Materialkassette an die Verarbeitungsmaschine 2 heran transportierbar und die vorgenannte Verfahrensführung durchführbar.
  • Das automatisierte Verfahren zur maschinellen Materialbeladung und/oder Materialentladung der Verarbeitungsmaschine 2 erlaubt somit, der Verarbeitungsmaschine 2 eine Materialbahn 4 zuzuführen, ohne dass hierzu händische Schritte des Einfädelns des freien Endes 26 an der Materialzubringstation 14 nötig sind. Hierdurch ist die gesamte Verkettung der Abläufe vom Antransport einer Materialbahn 4 in einer Materialkassette 8 bis zu deren Verarbeitung und ggf. wieder teilweisen Entnahme aus der Verarbeitungsmaschine 2 besonders gut planbar, synchronisierbar und maschinell sicher und kostengünstig umsetzbar.
    • Bezugszeichenliste
    • 2
    Verarbeitungsmaschine
    4
    Materialbahn
    6
    Wickel
    8
    Materialkassette
    10
    Roboter
    12
    Steuereinheit
    14
    Materialzubringstation
    16
    Förderwerk
    18
    erstes Fließband
    20
    zweites Fließband
    22
    erste Förderrichtung
    24
    zweite Förderrichtung
    26
    freier Endabschnitt
    28
    Trennbahn
    30
    erstes Greifwerkzeug
    32
    erste Fläche
    34
    zweite Fläche
    36
    Niederhalterollen
    38
    Umgreifeinrichtung
    40
    zweites Greifwerkzeug
    42
    erstes Sensiermittel

Claims (13)

  1. Verfahren zur maschinellen Materialbeladung oder Materialentladung einer Verarbeitungsmaschine für Bahnenware, die eine Materialzubringstation (14) zum Fördern einer Materialbahn (4) aufweist, umfassend die folgenden Schritte:
    - einen Materialantransportschritt, umfassend ein Heranführen eines freien Endabschnitts (26) einer Materialbahn (4) an eine Materialzubringstation (14) heran,
    - einen nach dem Materialantransportschritt durchgeführten Materialaufnahmeschritt, umfassend ein Greifen des freien Endabschnitts (26),
    - einen nach dem Materialaufnahmeschritt durchgeführten Materialpositionierschritt, umfassend ein Heranführen des gegriffenen freien Endabschnitts (26) an ein Förderwerk (16) der Materialzubringstation (14) oder an eine Materialkassette (8), und weiterhin umfassend ein Ausrichten des gegriffenen freien Endabschnitts (26) an dem Förderwerk (16) oder an der Materialkassette (8),
    dadurch gekennzeichnet, dass
    die Verarbeitungsmaschine (2) einen von einer Steuereinheit (12) gesteuerten Roboter (10) mit wenigstens einem ersten Greifwerkzeug (30) aufweist, mittels welchem der Roboter (10) den Materialaufnahmeschritt und/oder den Materialpositionierschritt automatisiert durchführt.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Verfahren auf den Materialpositionierschritt folgend
    - einen Materialförderschritt mit einem Fördern der Materialbahn (4) mittels des Förderwerks (16) entlang einer Förderrichtung (22, 24) der Verarbeitungsmaschine (2) für eine weitere Verarbeitung der Materialbahn (4) umfasst oder
    - einen Entnahmeschritt mit einem Entnehmen der Materialkassette (8) aus der Verarbeitungsmaschine umfasst.
  3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Greifwerkzeug (30) einen ersten Vakuumgreifer (30) aufweist, insbesondere einen ersten Vakuumbalken (30) mit wenigstens einer ersten Saugglocke, und dass das Greifen ein Anlegen eines Unterdrucks an dem ersten Vakuumgreifer (30), insbesondere an der wenigstens einen ersten Sauglocke, umfasst.
  4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Verarbeitungsmaschine (10), insbesondere die Materialzubringstation (14), wenigstens ein erstes Sensiermittel (42) aufweist, mittels welchem die Steuereinheit (12) die Position und/oder die Ausrichtung des freien Endabschnitts (26) während und/oder nach dem Materialantransportschritt auswertet und hieraus wenigstens einen ersten Positions-Wert und/oder wenigstens einen ersten Ausrichtungs-Wert bestimmt, insbesondere vor und/oder während des Greifens bei dem Materialaufnahmeschritt, vor und/oder während des Heranführens an das Förderwerk (14) oder an die Materialkassette (8) und/oder vor und/oder während des Ausrichtens an dem Förderwerk (14) oder an der Materialkassette (8).
  5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinheit (12) den wenigstens einen Positions-Wert und/oder den wenigstens einen Ausrichtungs-Wert in einem Regelkreis mit einem oder mehreren Sollwerten abgleicht und hieraus eine oder mehrere Regelabweichungs-Werte bestimmt, nach deren Maßgabe die Steuereinheit (12) mittels Steuerns des Roboters (10) die Position und/oder die Ausrichtung des freien Endabschnitts (26) verändert, insbesondere die eine oder mehreren Regelabweichungen verringert.
  6. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Materialzubringstation (14) eine Umgreifeinrichtung (38) aufweist, welche wenigstens ein von der Steuereinheit gesteuertes zweites Greifwerkzeug (40) aufweist.
  7. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Verfahren einen nach dem Materialaufnahmeschritt und vor dem Materialpositionierschritt mittels des Roboters (10) durchgeführten Umgreifschritt beinhaltet, umfassend ein Ändern der relativen Position des ersten Greifwerkzeugs (30) in Bezug auf den freien Endabschnitt (26) der Materialbahn (4).
  8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Verfahren einen vor dem Materialpositionierschritt mittels der Steuereinheit (12) durchgeführten logischen Fallunterscheidungsschritt umfasst, bei welchem die Steuereinheit (12) eine Information über die Position und/oder die Ausrichtung des freien Endabschnitts (26), insbesondere den wenigstens einen ersten Positions-Wert und/oder den wenigstens einen ersten Ausrichtungs-Wert, logisch auswertet und das Ergebnis der Auswertung als Kriterium für die Auswahl aus wenigstens zwei Varianten der Fortführung des Verfahrens verwendet, wobei
    - in einer ersten dieser Varianten das Verfahren einen oder den nach dem Materialaufnahmeschritt und vor dem Materialpositionierschritt mittels des Roboters (10) durchgeführten Umgreifschritt beinhaltet, umfassend ein Ändern der relativen Position des ersten Greifwerkzeugs (30) in Bezug auf den freien Endabschnitt (26) der Materialbahn (4), und
    - in einer zweiten dieser Varianten das Verfahren ohne diesen Umgreifschritt fortgeführt wird.
  9. Verfahren nach einem der Ansprüche 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Umgreifschritt die folgenden von der Steuereinheit (12) gesteuerten Teilschritte umfasst:
    a) Heranführen des von dem ersten Greifwerkzeug (39) gegriffenen freien Endabschnitts (26) an das zweite Greifwerkzeug (40), wobei das erste Greifwerkzeug (30) in einer ersten relativen Position in Bezug auf den freien Endabschnitt (26) angeordnet ist,
    b) Ausrichten des von dem ersten Greifwerkzeug (30) gegriffenen freien Endabschnitts (26) an dem zweiten Greifwerkzeug (40),
    c) Greifen des von dem ersten Greifwerkzeug (30) gegriffenen freien Endabschnitts (26) mittels des zweiten Greifwerkzeugs (40),
    d) Beenden des Greifens durch das erste Greifwerkzeug (30),
    e) Umpositionieren des ersten Greifwerkzeugs (30) an dem freien Endabschnitt (26) hin zu einer zweiten relativen Position des ersten Greifwerkzeugs (30) in Bezug auf den freien Endabschnitt (26),
    f) Greifen des von dem zweiten Greifwerkzeug (40) gehaltenen freien Endabschnitts (26) mittels des ersten Greifwerkzeugs (30),
    g) Beenden des Greifens durch das zweite Greifwerkzeug (40),
    h) Abheben des von dem ersten Greifwerkzeug (30) gegriffenen freien Endabschnitts (26) von der Umgreifeinrichtung (38).
  10. Verfahren nach einem der Ansprüche 7 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Materialzubringstation (14), insbesondere die Umgreifeinrichtung (38), wenigstens ein zweites Sensiermittel aufweist, mittels welchem die Steuereinheit (12) die Position und/oder die Ausrichtung des freien Endabschnitts (26) während zumindest eines Teils des Umgreifschritts auswertet und hieraus wenigstens einen zweiten Positions-Wert und/oder oder wenigstens einen zweiten Ausrichtungs-Wert bestimmt.
  11. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinheit (26) bei dem Umgreifschritt den wenigstens einen zweiten Positions-Wert und/oder den wenigstens einen zweiten Ausrichtungs-Wert in einem Regelkreis mit einem oder mehreren Sollwerten abgleicht und hieraus eine oder mehrere Regelabweichungs-Werte bestimmt, nach deren Maßgabe die Steuereinheit (12) mittels Steuerns des Roboters (10) die Position und/oder die Ausrichtung des ersten Greifwerkzeugs (30) in Bezug auf den freien Endabschnitt (26) verändert, insbesondere derart, dass der oder die Regelabweichungs-Werte verringert werden.
  12. Verfahren nach einem der Ansprüche 6 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass das wenigstens eine zweite Greifwerkzeug (40) einen zweiten Vakuumgreifer (40) aufweist, insbesondere einen zweiten Vakuumbalken (40) mit wenigstens einer zweiten Saugglocke, und dass das Ändern der relativen Position des ersten Greifwerkzeugs (30) in Bezug auf den freien Endabschnitt (26) ein oder das Greifen des freien Endabschnitts (26) mittels Anlegen eines Unterdrucks an dem zweiten Vakuumgreifer (40) , insbesondere an der wenigstens einen zweiten Sauglocke, umfasst.
  13. Verarbeitungsmaschine für Bahnenware, eingerichtet zur Durchführung des Verfahrens für die maschinelle Materialbeladung der Verarbeitungsmaschine (2) nach einem der vorhergehenden Ansprüche.
EP23150129.7A 2022-01-25 2023-01-03 Verfahren zur maschinellen materialbeladung oder materialentladung einer verarbeitungsmaschine und verarbeitungsmaschine zur durchführung des verfahrens Active EP4215466B1 (de)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102022200815.4A DE102022200815A1 (de) 2022-01-25 2022-01-25 Verfahren zur maschinellen Materialbeladung oder Materialentladung einer Verarbeitungsmaschine und Verarbeitungsmaschine zur Durchführung des Verfahrens

Publications (2)

Publication Number Publication Date
EP4215466A1 true EP4215466A1 (de) 2023-07-26
EP4215466B1 EP4215466B1 (de) 2025-04-30

Family

ID=84799630

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
EP23150129.7A Active EP4215466B1 (de) 2022-01-25 2023-01-03 Verfahren zur maschinellen materialbeladung oder materialentladung einer verarbeitungsmaschine und verarbeitungsmaschine zur durchführung des verfahrens

Country Status (2)

Country Link
EP (1) EP4215466B1 (de)
DE (1) DE102022200815A1 (de)

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2534622A1 (de) * 1975-08-02 1977-02-10 Achenbach Buschhuetten Gmbh Foerdervorrichtung zum einfuehren von bandmaterial in bandbearbeitungsmaschinen
EP3418229A2 (de) * 2017-06-20 2018-12-26 Fameccanica.Data S.p.A. Abwickelanordnung und verfahren zur automatischen bestückung von rollen in einer abwickelanorndung
EP3524554A1 (de) * 2016-11-02 2019-08-14 Zuiko Corporation Bogenzuführsystem und bogenzuführverfahren
EP3693303A2 (de) * 2019-02-07 2020-08-12 BHS Intralogistics GmbH Materialrollen-vorbereitungsanordnung
WO2021123474A1 (es) * 2019-12-17 2021-06-24 M. Torres Diseños Industriales, S.A. Proceso automático de preparación de empalme y sistema para llevarlo a cabo

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2534622A1 (de) * 1975-08-02 1977-02-10 Achenbach Buschhuetten Gmbh Foerdervorrichtung zum einfuehren von bandmaterial in bandbearbeitungsmaschinen
EP3524554A1 (de) * 2016-11-02 2019-08-14 Zuiko Corporation Bogenzuführsystem und bogenzuführverfahren
EP3418229A2 (de) * 2017-06-20 2018-12-26 Fameccanica.Data S.p.A. Abwickelanordnung und verfahren zur automatischen bestückung von rollen in einer abwickelanorndung
EP3693303A2 (de) * 2019-02-07 2020-08-12 BHS Intralogistics GmbH Materialrollen-vorbereitungsanordnung
WO2021123474A1 (es) * 2019-12-17 2021-06-24 M. Torres Diseños Industriales, S.A. Proceso automático de preparación de empalme y sistema para llevarlo a cabo
EP4079668A1 (de) * 2019-12-17 2022-10-26 M. Torres Diseños Industriales, S.A. Automatisches verfahren zur spleissherstellung und system zur durchführung des verfahrens

Also Published As

Publication number Publication date
EP4215466B1 (de) 2025-04-30
DE102022200815A1 (de) 2023-07-27

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP1730061B1 (de) Verfahren und vorrichtung zum bearbeiten einer folienbahn
EP3288873B1 (de) Verfahren und vorrichtung zur zuförderung, bereitstellung und zum austausch von rollen mit verpackungsmaterial in einer verpackungsmaschine
EP3212549B1 (de) Verfahren und vorrichtung zur handhabung von auf rollen aufgewickeltem flach- und/oder folienmaterial
DE102015208102B4 (de) Verfahren und Vorrichtung zur Zuförderung, Bereitstellung und zum Austausch von Rollen mit Verpackungsmaterial in einer Verpackungsmaschine
DE3151100A1 (de) Vorrichtung zum automatischen zufuehren von mit metallschnueren versehenen verstaerkungslagen zu einer trommel, an welcher ein ringfoermiges verstaerkungsgebildefuer einen luftreifen gebildet wird
EP3479976B1 (de) Kantenbearbeitungsanordnung
DE112006000711B4 (de) Verfahren und Vorrichtung zum Herstellen eines Reifengürtels
DE102015208136A1 (de) Verfahren und Vorrichtung zur Zuförderung, Bereitstellung und zum Austausch von Rollen mit Verpackungsmaterial in einer Verpackungsmaschine
DE202015102191U1 (de) Vorrichtung zur Zuförderung, Bereitstellung und zum Austausch von Rollen mit Verpackungsmaterial in einer Verpackungsmaschine
DE102019207401A1 (de) Verfahren und Vorrichtung zum automatisierten Vereinzeln von quaderförmigen Werkstücken von einem Stapel
DE4213712A1 (de) Maschine zum Aufwickeln einer bahnförmigen Kunststoffolie
EP4070926B1 (de) Schneideinrichtung zum schneiden schmaler streifen von einem materialband, insbesondere einem gummierten materialband
EP4215466A1 (de) Verfahren zur maschinellen materialbeladung oder materialentladung einer verarbeitungsmaschine und verarbeitungsmaschine zur durchführung des verfahrens
DE102016200581B4 (de) Verfahren zur Zuförderung, Bereitstellung und zum Austausch von Rollen mit Verpackungsmaterial in einer Verpackungsmaschine
DE69127532T2 (de) Verfahren und Vorrichtung zum Schneiden von Kunststoff-Folien
EP2029360B2 (de) Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung von Folienverbünden
DE3443939C2 (de) Verfahren zum Entfernen der Schutzfolie von mit belichtetem Photoresist laminierten Leiterplatten
DE3789254T2 (de) Verfahren und Anlage zum Beschicken einer Abwickelvorrichtung mit einem Metallbandbund und zum Abwickeln des Metallbandes.
AT515162B1 (de) Roboterwerkzeug zur automatisierten Entfernung von Verpackungsumgreifungen
DE102020108037B4 (de) Positionierungseinrichtung und Verfahren zur Positionierung von Werkstücken
DE102023118216A1 (de) Verpackungsmaschine sowie Verfahren zu deren Betrieb
DE102019001435A1 (de) Verfahren und Vorrichtung zum Austausch von Fadenspulen einer Flechtmaschine
EP1751042B1 (de) Verfahren und vorrichtung zum entleeren von behältern
EP4197943B1 (de) Verfahren zum handhaben von leerdosenlagen und vorrichtung zum handhaben von leerdosenlagen
DE69016586T2 (de) Verfahren und Vorrichtung zum automatischen Einziehen eines Films.

Legal Events

Date Code Title Description
PUAI Public reference made under article 153(3) epc to a published international application that has entered the european phase

Free format text: ORIGINAL CODE: 0009012

STAA Information on the status of an ep patent application or granted ep patent

Free format text: STATUS: THE APPLICATION HAS BEEN PUBLISHED

AK Designated contracting states

Kind code of ref document: A1

Designated state(s): AL AT BE BG CH CY CZ DE DK EE ES FI FR GB GR HR HU IE IS IT LI LT LU LV MC ME MK MT NL NO PL PT RO RS SE SI SK SM TR

STAA Information on the status of an ep patent application or granted ep patent

Free format text: STATUS: REQUEST FOR EXAMINATION WAS MADE

17P Request for examination filed

Effective date: 20240126

RBV Designated contracting states (corrected)

Designated state(s): AL AT BE BG CH CY CZ DE DK EE ES FI FR GB GR HR HU IE IS IT LI LT LU LV MC ME MK MT NL NO PL PT RO RS SE SI SK SM TR

RAP3 Party data changed (applicant data changed or rights of an application transferred)

Owner name: CONTINENTAL REIFEN DEUTSCHLAND GMBH

GRAP Despatch of communication of intention to grant a patent

Free format text: ORIGINAL CODE: EPIDOSNIGR1

STAA Information on the status of an ep patent application or granted ep patent

Free format text: STATUS: GRANT OF PATENT IS INTENDED

INTG Intention to grant announced

Effective date: 20250123

GRAS Grant fee paid

Free format text: ORIGINAL CODE: EPIDOSNIGR3

GRAA (expected) grant

Free format text: ORIGINAL CODE: 0009210

STAA Information on the status of an ep patent application or granted ep patent

Free format text: STATUS: THE PATENT HAS BEEN GRANTED

AK Designated contracting states

Kind code of ref document: B1

Designated state(s): AL AT BE BG CH CY CZ DE DK EE ES FI FR GB GR HR HU IE IS IT LI LT LU LV MC ME MK MT NL NO PL PT RO RS SE SI SK SM TR

P01 Opt-out of the competence of the unified patent court (upc) registered

Free format text: CASE NUMBER: APP_14332/2025

Effective date: 20250324

REG Reference to a national code

Ref country code: CH

Ref legal event code: EP

Ref country code: GB

Ref legal event code: FG4D

Free format text: NOT ENGLISH

REG Reference to a national code

Ref country code: IE

Ref legal event code: FG4D

Free format text: LANGUAGE OF EP DOCUMENT: GERMAN

REG Reference to a national code

Ref country code: DE

Ref legal event code: R096

Ref document number: 502023000875

Country of ref document: DE

REG Reference to a national code

Ref country code: NL

Ref legal event code: MP

Effective date: 20250430

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: FI

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20250430

Ref country code: ES

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20250430

Ref country code: PT

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20250901

REG Reference to a national code

Ref country code: LT

Ref legal event code: MG9D

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: NO

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20250730

Ref country code: GR

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20250731

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: NL

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20250430

Ref country code: PL

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20250430

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: BG

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20250430

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: HR

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20250430

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: RS

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20250731

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: IS

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20250830

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: LV

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20250430

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: SM

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20250430

Ref country code: DK

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20250430

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: CZ

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20250430

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: EE

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20250430

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: SK

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20250430

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: IT

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20250430

REG Reference to a national code

Ref country code: DE

Ref legal event code: R097

Ref document number: 502023000875

Country of ref document: DE

PLBE No opposition filed within time limit

Free format text: ORIGINAL CODE: 0009261

STAA Information on the status of an ep patent application or granted ep patent

Free format text: STATUS: NO OPPOSITION FILED WITHIN TIME LIMIT

REG Reference to a national code

Ref country code: CH

Ref legal event code: L10

Free format text: ST27 STATUS EVENT CODE: U-0-0-L10-L00 (AS PROVIDED BY THE NATIONAL OFFICE)

Effective date: 20260311

26N No opposition filed

Effective date: 20260202

PGFP Annual fee paid to national office [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: DE

Payment date: 20260131

Year of fee payment: 4

PGFP Annual fee paid to national office [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: AT

Payment date: 20260301

Year of fee payment: 4

PGFP Annual fee paid to national office [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: FR

Payment date: 20260123

Year of fee payment: 4