EP4688337A1 - Materialbearbeitungssystem und verfahren zum transportieren von materialteilen - Google Patents

Materialbearbeitungssystem und verfahren zum transportieren von materialteilen

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Publication number
EP4688337A1
EP4688337A1 EP24715749.8A EP24715749A EP4688337A1 EP 4688337 A1 EP4688337 A1 EP 4688337A1 EP 24715749 A EP24715749 A EP 24715749A EP 4688337 A1 EP4688337 A1 EP 4688337A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
sheet metal
processing system
linear drive
tertiary
parts
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
EP24715749.8A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Pierre-Alain Buchs
Melvin Haas
Albrecht Lindner
Nicolas Reuge
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.)
Isochronic Ag
Original Assignee
Isochronic Ag
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Isochronic Ag filed Critical Isochronic Ag
Publication of EP4688337A1 publication Critical patent/EP4688337A1/de
Pending legal-status Critical Current

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Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25J—MANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
    • B25J9/00—Program-controlled manipulators
    • B25J9/02—Program-controlled manipulators characterised by movement of the arms, e.g. cartesian coordinate type
    • B25J9/023—Cartesian coordinate type
    • B25J9/026—Gantry-type
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K26/00—Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring
    • B23K26/70—Auxiliary operations or equipment
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25J—MANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
    • B25J11/00—Manipulators not otherwise provided for
    • B25J11/005—Manipulators for mechanical processing tasks

Definitions

  • the invention relates to a material processing system, in particular a sheet metal processing system, comprising a material processing device, in particular a sheet metal processing device, in particular a laser cutting device, and a transport device for loading and/or unloading the material processing device with material parts
  • the transport device comprises: a first primary carrier with a first primary linear drive, a second primary carrier with a second primary linear drive, a secondary carrier with a secondary linear drive, a tertiary carrier with a tertiary drive and a parts receiving device for receiving sheet metal parts, wherein the secondary carrier is coupled to the first primary linear drive and the second primary linear drive and can be moved thereby, wherein the tertiary carrier is coupled to the secondary linear drive and can be moved thereby, wherein the parts receiving device is coupled to the tertiary drive and can be moved thereby.
  • the invention also relates to a method for transporting material parts, in particular sheet metal parts, in a material processing system, in particular a sheet metal processing system, of the type mentioned above.
  • Laser cutting systems offer the possibility of cutting sheet metal at high speed and with high precision. Due to the high working speed of modern laser cutting systems, the speed of transport of the sheet metal parts when loading and unloading the laser cutting system has become a decisive factor for the economic efficiency of the production process of sheet metal parts. In general, the transport speed in sheet metal processing systems often has a significant influence on the economic efficiency of the system.
  • Cartesian robots are usually used, which are relatively simple to construct and program.
  • Transport facilities are often the bottleneck regarding throughput in the production process.
  • sheet metal in particular.
  • sheet metal since the processing of sheet metal is a special application of the invention. So when sheet metal is mentioned in the following, this is not necessarily limited to steel sheet metal, but can also refer to other materials.
  • a material processing system in particular a sheet metal processing system according to claim 1 and in particular in that the transport device is designed for at least one transport process, in particular for a plurality of transport processes, to transport a material part, in particular a sheet metal part, mainly in a transport direction which runs at least substantially along the secondary linear drive.
  • a particular advantage of this solution is that the secondary carrier does not need to be moved or only needs to be moved relatively slightly to carry out the transport process. This is because the transport process takes place primarily along the secondary carrier. Since the secondary carrier typically has a relatively large mass, extremely powerful drives would otherwise be required for rapid movement of the secondary carrier. In general, the achievable acceleration is limited by the mass of the secondary carrier and ultimately also by the masses associated with it, such as the tertiary carrier and the parts receiving device.
  • the transport process can in particular be an unloading process or a loading process.
  • Several and/or different transport processes can also be implemented according to the invention.
  • the main transport direction preferably runs transversely, in particular at least substantially perpendicular to the first and/or second primary carrier and/or to the first and/or second primary linear drive.
  • a respective sheet metal part can be transported from a first area or receiving area to a second area or storage area by means of the part receiving device.
  • the terms receiving area and storage area refer to a transport process and can be different for different transport processes.
  • a receiving area of a first transport process for example an unloading process
  • can coincide with or overlap a storage area of a second transport process for example a loading process.
  • a loading area, feeding tray and/or material feed area can be provided for the sheet metal processing device, which is used both for loading and unloading the sheet metal processing device.
  • one or more storage areas can be provided in which, for example, sheet metal parts for feeding to the sheet metal processing device or sheet metal parts removed from the sheet metal processing device can be stored.
  • the secondary carrier and/or the secondary linear drive spans both a receiving area and a depositing area of at least one transport process in a direction parallel to the secondary carrier or secondary linear drive.
  • the secondary linear drive can, for example, have a longitudinal extension, wherein a receiving area and a depositing area of at least one transport process are located in different sections with respect to the longitudinal extension.
  • the first and/or the second primary linear drive can preferably be designed as a linear motor.
  • the secondary linear drive can preferably be designed as a linear motor. Alternatively, it can be designed as a rack and pinion drive, spindle drive or with a push and/or pull mechanism, such as a belt, a rope or a chain.
  • the tertiary drive can preferably be designed as a linear drive, in particular a linear motor.
  • a design as a rack drive, spindle drive or with a push and/or pull device, such as a belt, a rope or a chain is possible.
  • a design as a rotary drive preferably as a rotary motor, is also possible.
  • the transport device comprises a second secondary linear drive on the secondary carrier, a second tertiary carrier with a second tertiary drive and a second part receiving device, wherein the second part receiving device is coupled to the second tertiary drive and can be moved by it and wherein the second tertiary carrier is coupled to the second secondary linear drive and can be moved by it.
  • At least two part receiving devices with an associated secondary linear drive can be provided on a common secondary carrier.
  • Several such secondary carriers that can be moved independently of one another can also be provided.
  • More than two secondary linear drives and/or more than two tertiary carriers or part receiving devices can also be provided on a secondary carrier.
  • the second secondary linear drive can basically be arranged collinearly to the first secondary linear drive and can have an overlapping range of motion, for example.
  • the second secondary linear drive can have a common guide and/or a common stator, in particular a motor stator, with the first secondary linear drive, for example.
  • a rotor, in particular a motor rotor, of the corresponding secondary linear drive can be arranged on the respective tertiary carrier.
  • a drive or linear drive is to be understood as a combination of a fixed part or stator with a moving part or rotor. It is fundamentally possible for one and the same stator to form the stator for two or more rotors, i.e. for two or more drives or linear drives.
  • a linear motor stator can form a stator for two or more linear motor rotors and these can be moved independently of one another by means of the linear motor stator.
  • the second secondary linear drive is arranged parallel to, but offset from, the first secondary linear drive. It is also particularly advantageous if the first and second secondary linear drives are arranged on opposite sides of a common secondary carrier.
  • the offset or opposite arrangement of the secondary linear drives results in the advantage that the respectively assigned part receiving devices can be aligned in such a way that they do not block each other. Especially in the case of aligned secondary linear drives, part receiving devices can otherwise typically be moved essentially synchronously, whereas counter-rotating operation and/or mutual passing is problematic or impossible.
  • the offset or opposite arrangement of the secondary linear drives makes it easy to set up the part receiving devices or tertiary carriers for simultaneous transport operation, i.e.
  • the transport device can alternatively or additionally comprise a third and a fourth primary linear drive, in particular on the first and second primary carriers, a second secondary carrier with a second secondary linear drive, a second tertiary carrier with a second tertiary drive and a second parts receiving device.
  • the second parts receiving device can be coupled to the second tertiary drive and can be moved by it.
  • the second tertiary carrier can be coupled to the second secondary linear drive and can be moved by it.
  • the second secondary carrier can be coupled to the third and fourth primary linear drives and can be moved by them. This embodiment also serves to further increase the throughput and the transport speed.
  • At least two, in particular independent, secondary carriers can be provided.
  • the secondary carriers can also each have two or more secondary linear drives, tertiary supports, tertiary drives or partial receiving devices.
  • the first and/or the second primary support can be, for example, the factory floor or a separate support, whereby a separate support can preferably be firmly connected to the factory floor.
  • the third primary linear drive can preferably be designed to be at least substantially collinear with the first primary linear drive.
  • the first and third primary linear drives can, for example, have a common linear motor stator.
  • the third primary linear drive can, for example, have a common guide and/or a common stator with the first primary linear drive.
  • the fourth primary linear drive can preferably be designed to be at least substantially collinear with the second primary linear drive.
  • the second and fourth primary linear drives can, for example, have a common linear motor stator.
  • the fourth primary linear drive can, for example, have a common guide and/or a common stator with the second primary linear drive.
  • one or more additional primary linear drives can be provided for corresponding secondary carriers, wherein the primary linear drives can be arranged, for example, parallel and/or offset to the first, second, third and/or fourth primary linear drive.
  • the second secondary linear drive can be operated independently of the first secondary linear drive. This increases the flexibility of the operation of the transport device and thus ultimately the speed of the transport.
  • the second part receiving device can be moved independently of the first part receiving device along the respective secondary linear drive.
  • the transport device is designed such that at least the first and the second part receiving device are moved at least substantially in opposite directions with respect to the first and/or the second secondary linear drive and/or with respect to a main transport direction. The opposite direction operation allows a particularly high throughput of transported sheet metal parts, in particular when unloading the sheet metal processing device.
  • the transport device can be set up so that the first parts receiving device with a sheet metal part picked up is moved from a receiving area to a storage area, while the second parts receiving device is moved from the storage area to the receiving area, in particular without a sheet metal part.
  • the described sequence can also be described as "simultaneous transport", since one parts receiving device can move back from the storage area or back to the receiving area, while the other parts receiving device moves with a part to the storage area. The parts receiving devices therefore move "simultaneously" to a certain extent.
  • Simultaneous transport is preferably used in the case where both parts receiving devices are arranged on a common secondary carrier.
  • a second and/or further carrier with two parts receiving devices can be designed accordingly.
  • simultaneous transport can also be carried out with parts receiving devices that are arranged on different secondary carriers.
  • part pick-up devices can also be used together to transport a sheet metal part, e.g. to feed an entire sheet to the sheet metal processing device or to transport a sheet metal part of a size that is too large for a single part pick-up device.
  • the second primary carrier and/or the second primary linear drive can be arranged parallel and/or offset to the first primary linear drive.
  • the secondary linear drive can extend between the first and the second primary linear drive.
  • the first and second primary supports can preferably be rigidly connected to one another.
  • they can both be formed by a factory floor or be rigidly connected to one another by such a floor.
  • the first and the second primary linear drive can be arranged on opposite sides of a receiving and/or depositing area for sheet metal parts and/or enclose all receiving and depositing areas of the transport device on opposite sides.
  • two or more secondary carriers can be provided, each of which can be moved by two, in particular opposite, primary linear drives.
  • the secondary carrier can preferably be rotatably coupled to the first and second primary linear drives and can be moved by them.
  • a rotary drive can be provided between the respective primary linear drive and the secondary carrier.
  • a rotating secondary carrier has the advantage that the secondary carrier does not have to be moved translationally in order to realize a movement of the relevant part receiving device parallel to the respective primary linear drive. Even if the main transport direction runs essentially parallel to the secondary linear drive, a certain movement of the sheet metal part parallel to the respective primary linear drive may be desired. Inertia effects can be counteracted by rotating the secondary carrier. With a purely translational movement of the secondary carrier, the entire mass of the carrier acts on the inertia during a movement, whereas the possibility of rotation allows the secondary carrier to be moved more favorably in terms of inertia.
  • the transport device can be designed to rotate the secondary carrier at least substantially around its center of gravity for a transport operation.
  • the transport device can be designed to rotate the carrier for a transport process by a maximum of 20°, preferably a maximum of 10°.
  • the rotatability of the secondary carrier can be limited to a maximum of 20°, preferably a maximum of 10°.
  • the secondary carrier can be moved independently of one another by the first and the second primary linear drive.
  • the double-rotatable coupling or double rotatability results in a particularly technically advantageous drive concept, namely particularly fast and flexible transport with relatively low resulting loads for the elements of the transport device involved.
  • the low loads ensure on the one hand that the drives do not have to be particularly large and on the other hand that high accelerations of the sheet metal parts are possible with the moderately dimensioned drives.
  • Rotary couplings between the secondary carrier and the first and second primary linear drives are preferably spaced apart from one another, preferably arranged at opposite ends of the secondary carrier.
  • the secondary carrier is coupled to the first and second primary linear drives via a rotary coupling and that the rotary couplings can be moved independently of one another by means of the first and second primary linear drives, respectively.
  • a second secondary carrier is rotatably coupled to a third and a fourth primary linear drive and can be moved independently of one another by them.
  • the third primary linear drive can preferably be designed collinear to the first primary linear drive and/or have a common Linear motor strator and/or a common guide.
  • the fourth primary linear drive can preferably be designed to be collinear with the second primary linear drive and/or have a common linear motor strator and/or a common guide.
  • two or, in principle, more than two doubly rotatably suspended secondary supports can be provided, which can, for example, each have several part receiving devices, each with an associated secondary linear drive.
  • a respective support can, in principle, have one, two or more secondary linear drives, in particular by means of which a tertiary drive and a part receiving device can be moved.
  • At least two secondary carriers can be provided which are rotatably coupled to the first and second or third and fourth primary linear drives and can be moved independently of one another by them, wherein a first of the secondary carriers carries the first secondary linear drive and a second of the secondary carriers carries a second secondary linear drive, in particular wherein each of the at least two secondary carriers has at least two secondary linear drives, by means of which a tertiary drive and a parts receiving device can be moved in each case.
  • the rotatable coupling between the secondary carrier and the first primary linear drive can be designed to be rigid.
  • the rotatable coupling between the secondary carrier and the first primary linear drive can form a fixed bearing.
  • a cable outlet of the secondary carrier can preferably be guided via the coupling between the secondary carrier and the first primary linear drive, via the rigid coupling and/or via the fixed bearing.
  • the rotatable coupling between the secondary carrier and the second primary linear drive or the second rotatable coupling can preferably be designed to be displaceable.
  • The, in particular second, rotatable coupling or the coupling between the secondary carrier and the second primary linear drive can form a floating bearing.
  • the rotatable coupling between the secondary carrier and the second primary linear drive or the second rotatable coupling can preferably be designed to be displaceable parallel to the secondary linear drive and/or to the secondary carrier. This enables a movement of the secondary carrier that is particularly easy to calculate, in particular in comparison to a displaceability at a fixed angle, in particular perpendicular, to the primary linear drive.
  • the coupling between the secondary carrier and the first primary linear drive and/or the coupling between the secondary carrier and the second primary linear drive is preferably arranged at least substantially at one end, in particular at opposite ends, of the secondary carrier and/or secondary linear drive.
  • This allows a particularly extensive use of the range of motion of the secondary linear drives for the transport of the sheet metal parts.
  • the receiving area and storage area can be designed to be relatively large in comparison to the size of the transport device.
  • the suspension at the ends has a particularly positive effect on the load on the drives due to the effective levers.
  • the transport device is set up for a transport process in which a sheet metal part is transported simultaneously by means of at least two parts receiving devices.
  • a sheet metal part is transported simultaneously by means of at least two parts receiving devices.
  • larger parts can also be transported using the existing transport means.
  • the parts receiving devices, which are used simultaneously for transport, can be arranged on different secondary supports, for example, which increases the flexibility of movement.
  • a transport device wherein part receiving devices are equipped with different tertiary carriers and/or different tertiary drives and/or with tertiary drives of different types for different part receiving devices.
  • part receiving devices are equipped with different tertiary carriers and/or different tertiary drives and/or with tertiary drives of different types for different part receiving devices.
  • a large sheet metal part is picked up by a parts picking device on a tertiary carrier with a correspondingly powerful and resilient tertiary drive, while the small parts are picked up by other tertiary carriers with smaller tertiary drives. This does not have to happen simultaneously, but can happen sequentially, whereby the storage can also take place in different positions.
  • Tertiary drives can be used with different designs (magnetic or working with negative pressure), or with the same design but with different load options.
  • a different design does not only mean the type of gripping, such as magnetic or negative pressure, but also the mechanical design.
  • Different numbers of magnets or vacuum suction cups can be installed per gripper and the size and distance between them can also vary.
  • Such a construction is also capable of transporting very large and heavy sheet metal parts because a tertiary drive with sufficient capacity is always available on the corresponding secondary carrier.
  • a tertiary drive also requires a corresponding amount of energy and is also relatively bulky, which is not necessary when handling smaller sheet metal parts and may even be a problem.
  • the energy requirement for transporting small sheet metal parts is therefore based on the significantly smaller and more space-saving tertiary drives used for these.
  • Further embodiments of the sheet metal processing system according to the invention show a modified form of a transport device, wherein one or more of the secondary carriers are equipped with several tertiary carriers and part receiving devices associated with these tertiary carriers.
  • Such an embodiment leads to a high throughput, which is made possible by the larger number of tertiary supports and tertiary drives, but still requires less mechanical effort for the overall structure by saving on an additional secondary support.
  • Such a concept must of course take into account that if several tertiary supports are arranged on one and the same secondary support, these tertiary supports cannot be moved past each other if they are on the same side of the secondary support. The order in which the sheet metal parts are removed must therefore be taken into account when such a concept is used. However, since a concept is used in advance and is likely to remain in this function for a longer period of time, this can be planned in advance.
  • another transport device is provided, wherein third and optionally also fourth and further secondary carriers with secondary linear drives are provided, on which one, two or even more tertiary carriers with the tertiary drives are arranged.
  • three to four secondary carriers can be provided, which cooperate with different numbers of tertiary carriers, but preferably with two per secondary carrier.
  • Such embodiments may be advantageous when very large flat sheet metal parts are to be transported, where several tertiary supports with Tertiary drives are intended to act on a surface of the sheet metal part. These tertiary supports can then be distributed over several secondary supports and act on different, widely separated areas of the flat sheet metal part to be transported.
  • a combination with the design with differently designed tertiary drives is also possible. Especially with very large sheet metal parts, it is often desirable to distribute the load of the flat parts to be transported as evenly as possible and to optimize this so that the sheet metal does not sag or even bend. This design enables different parts receiving devices with tertiary drives to divide the loads to be picked up among themselves, whereby there can be different sizes and therefore different loads.
  • a completely new possibility is created by a sheet metal processing system, whereby a mechanism that can be rotated or pivoted about one or more rotation or pivot axes is arranged on the secondary supports as or in addition to the tertiary supports and can be moved by means of tertiary drives.
  • a sheet metal part picked up by the transport device is not only transported from one position to another, but that it is also processed, for example bent, in an intermediate station or end station of this transport.
  • the robot which takes on a function in addition to or instead of the tertiary carrier, can hold the sheet metal part while other tools work on it.
  • an entire processing station can be replaced during transport. This is associated with enormous time, space and cost advantages.
  • the sheet metal part can be rotated during a transport process. This can be the case during a transport process with one part holding device or during a transport process with two or more part holding devices.
  • Some embodiments of the invention also allow the sheet metal part to be rotated during a transport process.
  • the transport device can, for example, be designed to stack sheet metal parts, in particular in a deposit area and/or storage area, when unloading the sheet metal processing device and/or to remove sheet metal parts from a stack, which is arranged in particular in a receiving area and/or a storage area, when loading the sheet metal processing device.
  • the transport device can, for example, be set up to pick up sheet metal parts at a predefined position when the sheet metal processing device is unloaded and/or to deposit them at a predefined position.
  • the part position can therefore be known in advance.
  • the sheet metal processing system can preferably be set up in such a way that the sheet metal parts to be transported are static before and/or after transport and/or that the sheet metal parts are transported from a static position in a pick-up area and/or to a static position in a deposit area.
  • One advantage of the known or static pick-up and/or deposit positions is that the path of the part pick-up devices can be determined in advance. Since determining the path is a form of the traveling salesman's problem, a good solution can often only be found with a relatively high level of computing effort.
  • Determining the path in advance therefore allows a significantly higher level of computing effort to be invested in the determination than would be the case if the determination had to be carried out during operation and constantly anew. This means that a significantly better path can be determined and ultimately the transport speed can be increased.
  • the sheet metal processing system has a control device for controlling the transport device, wherein the control device is designed to: plan a sequence in which a predetermined quantity of sheet metal parts is transported, and to optimize the sequence with respect to the total time required for transporting the quantity of sheet metal parts by means of an optimization algorithm.
  • the optimization algorithm can in particular be of a heuristic nature.
  • the sheet metal processing system is designed to move sheet metal parts, in particular after processing by means of the sheet metal processing device, by means of the transport device, wherein the area of the sheet metal parts is at least 10 cm 2 , preferably at least 100 cm 2 , preferably at least 500 cm 2 and/or wherein the weight of the sheet metal parts is at least 50 g, preferably at least 0.1 kg, preferably at least 0.5 kg, preferably at least 1 kg.
  • the sheet metal processing system can be designed to move sheet metal parts, for example raw material sheets for a laser cutting device, by means of the transport device, the area of which is at least 2 m 2 , preferably at least 3 m 2 and/or the weight of which is at least 1000 kg, preferably at least 2000 kg.
  • the primary linear drives can preferably have a range of motion of at least 1 m, preferably at least 2 m.
  • the secondary linear drive and/or the secondary linear drives can preferably have a range of motion of at least 1 m, preferably at least 2 m.
  • the tertiary drive, in particular linear drive, and/or the tertiary drives, in particular linear drives, can preferably have a range of motion of at least 100 mm, preferably at least 300 mm.
  • the transport device can preferably be designed to both load and unload the sheet metal processing device.
  • the object of the invention is also achieved by a method for transporting sheet metal parts according to the claim directed thereto.
  • This method serves to transport sheet metal parts in a sheet metal processing system of the type mentioned above.
  • at least one transport process in particular unloading the sheet metal processing device, at least one sheet metal part is transported at least mainly in a transport direction which runs at least substantially along the secondary linear drive and/or at least substantially perpendicular to the first and/or the second primary linear drive.
  • the secondary carrier is preferably moved by the first and the second primary linear drive, in particular independently of one another.
  • the sheet metal processing device is preferably loaded and/or unloaded with sheet metal parts by means of the transport device.
  • the tertiary carrier is preferably moved by the secondary linear drive.
  • the parts receiving device is preferably moved by the tertiary drive.
  • a respective sheet metal part is preferably transported from a receiving area to a storage area by means of the parts receiving device.
  • the drives together ensure that the parts receiving device can be moved in three independent spatial directions.
  • the embodiments described for the sheet metal processing system can be transferred to the method described and vice versa.
  • the sheet metal processing system can basically be designed with one, two, three, more than two or more than three secondary supports. Individual or each of these secondary supports can be designed according to the embodiments of a secondary support described above.
  • Fig. 1 shows a sheet metal processing system
  • Fig. 2 shows another sheet metal processing system
  • Fig. 3 shows another sheet metal processing system
  • Fig. 4 shows another sheet metal processing system in a side view
  • Fig. 5 shows another sheet metal processing system in a schematic representation
  • Fig. 6 shows another sheet metal processing system in a schematic representation similar to Figure 5.
  • a sheet metal processing system 10 is shown schematically in a top view.
  • the sheet metal processing system 10 comprises a sheet metal processing device 12, which has a loading area 14.
  • the loading area 14 is used both for loading and unloading the sheet metal processing device 12.
  • a sheet metal part or raw sheet is placed in the loading area 14. This transport process is explained in more detail below.
  • the Sheet metal processing device 12 has means (not shown in more detail) by means of which the sheet metal part or raw sheet can be moved into the sheet metal processing device 12.
  • the sheet metal part or raw sheet is then processed in the sheet metal processing device 12.
  • the sheet metal processing device 12 can be a laser cutting device and the processing can include cutting sheet metal parts out of a raw sheet.
  • the processed sheet metal part or raw sheet or the resulting sheet metal parts are then moved out of the sheet metal processing device 12 into the loading area 14 using means (not shown in more detail).
  • the sheet metal processing system 10 of Fig. 1 comprises a transport device 16.
  • the transport device 16 comprises a first primary carrier 18.1 and a second primary carrier 18.2.
  • the first primary carrier 18.1 comprises a first primary linear guide 20.1.
  • a first primary runner 21.1, a second primary runner 21.2 and a third primary runner 21.3 are coupled to the first primary linear guide 20.1 in such a way that a respective primary runner 21 together with the primary linear guide 20 forms a primary linear drive.
  • the second primary carrier 18.2 comprises a second primary linear guide 20.2 and corresponding primary runners 21.4, 21.5 and 21.6 are provided.
  • a total of three primary linear drives are therefore provided on both the first primary carrier 18.1 and the second primary carrier 18.2, although in this example they are aligned and have a common guide.
  • the transport device 16 comprises a first secondary carrier 22.1, a second secondary carrier 22.2 and a third secondary carrier 22.3.
  • the first secondary carrier 22.1 is connected to the primary runner 21.1 and the primary runner 21.4, so that the first secondary carrier 22.1 can be moved by means of the primary linear drives 20.1, 21.1 and 20.2, 21.4.
  • the secondary carrier 22.1 is firmly connected to the respective runner 21.1 and 21.4 and the secondary carrier 22.1 can be moved along the primary carriers 18.1 and 18.2 or along the primary linear drives 20.1, 21.1 and 20.2, 21.4, whereby However, the orientation of the secondary support 22.1 remains the same. The same applies to the secondary supports 22.2 and 22.3.
  • the first secondary carrier 22.1 comprises a first secondary linear drive 24.1 and a second secondary linear drive 24.2.
  • the secondary linear drives 24 also generally comprise a guide and a runner, although these are not shown and referenced separately here for the sake of clarity.
  • the second secondary carrier 22.2 and the third secondary carrier 22.3 also comprise secondary linear drives 24, which are not referenced separately for the sake of clarity.
  • a first part receiving device 26.1 and a second part receiving device 26.2 are arranged on the first secondary carrier 22.1.
  • the part receiving devices 26 are each coupled to a tertiary carrier (not shown in detail in Fig. 1) and a tertiary drive and can be moved by these in particular perpendicular to the image plane.
  • a tertiary carrier not shown in detail in Fig. 1
  • a tertiary drive can be moved by these in particular perpendicular to the image plane.
  • Several part receiving devices 26 are also arranged on the other secondary carriers 22.2 and 22.3, which are not separately referenced for the sake of clarity.
  • the sheet metal processing system 10 also comprises a plurality of storage areas 28, namely, for example, a first storage area 28.1, a second storage area 28.2, a third storage area 28.3 and a fourth storage area 28.4.
  • the storage area 28 can form a storage area for sheet metal parts for unloading the sheet metal processing device 12 or the loading area 14.
  • a pallet can be arranged on which sheet metal parts can be deposited, in particular stacked.
  • a vehicle of a driverless transport system can be positioned in the storage area 28 and can be loaded, for example, directly by depositing the sheet metal parts on the vehicle.
  • One or more of the storage areas 28, preferably the storage area 28.3, can be designed as follows:
  • the storage area 28 can, for example, form a receiving area for sheet metal parts or, for example, for a raw sheet for loading the sheet metal processing device 12 or the loading area 14.
  • the storage area 28 can, for example, form a receiving and/or storage area for tools that can be connected to a part receiving device 26. Magnets and/or suction cups can be used as tools, for example.
  • a tool can, for example, also comprise a carrier with several magnets and/or suction cups.
  • Fig. 1 shows a coordinate system with an x-direction and a y-direction.
  • the primary linear drives 20, 21 run parallel to the x-direction.
  • the secondary linear drives 24 are aligned parallel to the y-direction.
  • the secondary carriers 22 can therefore be moved parallel to the x-direction by means of the primary linear drives 20, 21.
  • the part receiving devices 26 can be moved along the corresponding secondary carrier 22 by means of the secondary linear drives 24, in the case shown here parallel to the y-direction.
  • a respective part receiving device 26 can be moved in a z-direction, which runs perpendicular to the image plane of Fig. 1, by means of the tertiary drive (not shown here). By means of the associated tertiary drive, the part receiving device 26 can therefore be brought closer to a sheet metal part located in one of the areas 14, 28 for the purpose of receiving it from above.
  • the transport device 16 is designed to transport sheet metal parts, in particular after processing by the sheet metal processing device 12, between the loading area 14 and the storage area 28.1. In each such transport process, the transport device 16 is designed to transport a sheet metal part mainly in a transport direction which runs at least substantially along the relevant secondary linear drive 24.
  • a transport process between the loading area 14 and the storage area 28.3 has a transport direction which runs mainly along the primary linear drives 20, 21.
  • the transport device can, for example, additionally be set up to carry out such transport processes.
  • the parts receiving devices 26.1 and 26.2 can be moved independently of one another along the respective secondary linear drive 24.1 and 24.2 and can be controlled independently of one another. In particular, they can also be moved in opposite directions. Since the secondary linear drives 24.1 and 24.2 or the parts receiving devices 26.1 and 26.2 are arranged on opposite sides of the secondary carrier 22.1, the parts receiving devices 26.1 and 26.2 can be moved past one another without colliding.
  • the transport device 16 can be set up to move the parts receiving device 26.1 in a first direction along the secondary carrier 22.1, in particular with a sheet metal part to be transported, while the parts receiving device 26.2 is moved in a second direction opposite to the first direction along the secondary carrier 22.1, in particular without a sheet metal part. In other words, the parts receiving device 26.1 can carry out a transport operation, while the parts receiving device 26.2 can carry out an empty return journey.
  • the third secondary carrier 22.3 is provided with four parts receiving devices 26, which are not separately referenced for the sake of clarity.
  • Four secondary linear drives are provided on each secondary carrier. Two of the secondary linear drives can preferably be aligned and designed with a common guide.
  • the part receiving devices 26 on the same side of the secondary carrier 22.3 can in particular be movable independently of one another. In principle, different numbers of part receiving devices 26 can be arranged on a secondary carrier 22.
  • Fig. 2 shows a sheet metal processing system 10 which is basically constructed similarly to the sheet metal processing system in Fig. 1.
  • the transport device 16 of the sheet metal processing system 10 in Fig. 2 comprises two secondary supports 22.1 and 22.2 with respective secondary linear drives 24 and part receiving devices 26.
  • both secondary supports 22 each have two part receiving devices 26, although a different number and a different arrangement would also be possible.
  • the second secondary support 22.2 is constructed in this example in a manner corresponding to the first secondary support 22.1 and in the following reference is only made to the first secondary support 22.1, whereby the statements apply accordingly.
  • the first secondary carrier 22.1 is rotatably coupled to the first primary linear drive 20.1, 21.1, namely via a rotary coupling 30.1 at one of its ends. At the opposite end of the secondary carrier 22.1, the secondary carrier 22.1 is rotatably coupled to the second primary linear drive 20.2, 21.3 via a rotary coupling 30.2.
  • the secondary carrier 22.1 is thus mounted so that it can rotate relative to the corresponding primary rotor 21 via the respective rotary coupling 30.
  • the primary rotor 21 moves along the primary linear guide 20, the pivot point of the rotary coupling 30 moves accordingly.
  • the primary rotors 21.1 and 21.3 can move independently of one another.
  • the coupling with the primary linear drive 21, 20, here the rotary coupling 30.2 is designed to be movable.
  • the rotary coupling 30.2 has a guide element 32. This allows different angles of the secondary linear drive 22.1 to be compensated.
  • the secondary carrier 22.1 is mounted parallel to its secondary linear drives 24 or parallel to its direction of extension so that it can be moved relative to the primary linear drive 21.3, 20.2. With this design, the kinematics of the secondary carrier 22.1 or the part receiving devices 26 can be calculated particularly easily by a control device of the sheet metal processing system or the transport device (not shown here).
  • a cable outlet of the secondary linear drives 22 and/or the tertiary drives (not shown here) and/or the parts receiving devices 26 is preferably guided via the rigidly mounted end of the secondary carrier 22.1, i.e. here via the rotary coupling 30.1.
  • sheet metal parts can be transported particularly quickly, particularly between the loading area 14 and the storage area 28.1, since the secondary carrier 22.1 only needs to be moved relatively slightly for this purpose.
  • Each transport process takes place mainly along the secondary carrier 22.1 or its secondary linear drives 24 by means of the corresponding parts receiving device 26.
  • a special feature compared to Fig. 1 is that the primary rotor 21.1 and the primary rotor 21.3 or the opposite ends of the secondary carrier 22.1 are independent of each other and can therefore also move in opposite directions.
  • the pivot point does not necessarily have to be exactly in the middle and can also move. Ultimately, very complex movement sequences are possible.
  • the rotatability of the secondary carrier especially if the pivot point is relatively close to the center of the secondary carrier 22.1, enables a movement of a parts receiving device 26 in the x-direction, wherein the secondary carrier 22.1 does not have to be moved in a translational manner or only slightly so that the inertia of the secondary carrier 42.1 has a correspondingly small effect.
  • the secondary carrier 22.1 does in principle also have an inertia with respect to rotation. However, it is particularly advantageous that the angles by which the secondary carrier 22.1 is moved can be relatively small. As a result, the inertia effect of the secondary carrier 22.1 can be further reduced by the rotatable, in particular double-rotatable, suspension and control. This allows the transport speed to be further increased, in particular in the event that a certain movement of the respective sheet metal part in the x direction is also necessary.
  • FIG. 3 Another sheet metal processing system is shown as an example in Fig. 3.
  • the kinematics of the transport device 16 are similar to those of the sheet metal processing system 10 in Fig. 2.
  • the secondary supports 22.1 and 22.2 are both doubly rotatably suspended and controllable.
  • the loading area 14 and two storage areas 28.1 and 28.2 are arranged in a row that runs essentially along the secondary supports 22. With this arrangement, it is possible for all transport processes between the areas 14, 28.1 and 28.2 to take place mainly along the secondary linear drives 24 and/or mainly in the y-direction.
  • a sheet metal processing system 10 is shown in a side view, which is particularly similar to that of Fig. 1.
  • a secondary carrier 22 is visible, which is driven by means of a first primary linear drive 20.1, 21.1 and by means of a second primary linear drive 20.2, 21.2 is movable perpendicular to the image plane, i.e. in an x-direction.
  • the secondary carrier 22 can - similar to the sheet metal processing systems 10 in Figs. 2 and 3 - be rotatably coupled to the primary linear drives 20, 21, although this is not shown in Fig. 4.
  • the secondary carrier 22 has a secondary linear drive 24.
  • This comprises a secondary linear guide, which is firmly connected to the secondary carrier 22, and a secondary runner, which is firmly connected to a tertiary carrier 34.1.
  • the tertiary carrier 34.1 comprises a tertiary linear guide.
  • a tertiary runner is firmly connected to a parts receiving device 26.1.
  • the tertiary runner and the tertiary linear guide together form a tertiary linear drive 36.
  • a further parts receiving device 26.2 is provided, which is coupled to a further tertiary carrier 34.2 and is coupled and movable to the secondary carrier 22 in accordance with the parts receiving device 26.1.
  • the parts receiving device 26.1 carries a sheet metal part 38 and is about to place this sheet metal part 38 on a stack 40 of sheet metal parts.
  • the stack 40 is located in a storage area 28, for example on a pallet.
  • the parts receiving device 26.2 can be controlled to pick up one of the sheet metal parts 38 and transport it to the storage area 28.
  • the respective part receiving device 26 can be moved in the z-direction, i.e. in the vertical direction, by means of the tertiary linear drive 36.
  • the part receiving device 26 can thus be moved vertically towards a respective sheet metal part 38 in order to receive it.
  • the connection to the sheet metal part 38 can be realized, for example, by a magnet and/or a suction cup.
  • the sheet metal part 38 or the part receiving device 26.1 can then, for example, are lifted by means of the tertiary linear drive 36 and transported in the y-direction by means of the secondary linear drive 24 and in the x-direction by means of the primary linear drives 20, 21.
  • the x-direction runs perpendicular to the image plane in Fig. 4.
  • the sheet metal processing systems 10 or transport devices 16 of the figures described above enable particularly fast transport of sheet metal parts, in particular with transport processes that run mainly along the respective secondary carrier 22 or mainly in the y-direction. This enables a particularly high throughput in the processing operation of the sheet metal processing system.
  • Fig. 5 shows a further embodiment in a simplified schematic representation.
  • Two primary supports 18.1 and 18.2 are shown running parallel to each other from top to bottom in the plane of the page. Perpendicular to them, but also in the plane of the page (only perpendicular in this representation, but basically suspended in a double rotational manner), there is a secondary support 22. This secondary support 22 can be moved.
  • sheet metal parts 38.1 and 38.2 are marked as sheet metal parts 38.1 and 38.2 respectively. In the example shown, these are circular shapes, but the difference in the size of the sheet metal parts 38 can also be significantly greater.
  • a region with sheet metal parts 38 can be seen adjacent to the first primary carrier 18.1 and a region with sheet metal parts 38 can be seen adjacent to the second primary carrier 18.2.
  • Two tertiary supports 34 are shown on the secondary support 22. These are located on different sides of the secondary support 22 and can be moved independently of each other. Purely schematically, a different choice of size indicates that the two tertiary supports 34.1 and 34.2 either have different dimensions or size ratios or perhaps are also of a completely different type, for example they work with magnetism or with negative pressure.
  • the sheet metal processing system 10 can therefore be set up so that the tertiary supports 34.1 directly and specifically target bleaching parts 38.1 with smaller dimensions, pick them up and then move them to the other side parallel to the secondary support 22.
  • the tertiary supports 34.2 with significantly greater forces can then also pick up the larger bleaching parts 38.2, move them and, as indicated in the figure, stack them on top of one another as a stack 40.
  • Fig. 6 a further embodiment is shown in a similar form to that in Fig. 5, which illustrates several features.
  • the tertiary support 34 on the middle secondary support 22.2 is shown larger, which is intended to illustrate a more robust structure or a different mode of operation.
  • the parts receiving devices 26 on the tertiary carriers 34 receive sheet metal parts 38 transported on the left conveyor belt, move upwards out of the access area of the conveyor belt and then overall along the secondary carrier 22 to the right, while the secondary carrier 22 is moved relative to the conveyor belts.
  • the sheet metal parts 38 are then placed in an orderly manner on the conveyor belt shown on the right and are available for further processing in the sheet metal processing device 12.
  • the two conveyor belts can be moved parallel or next to each other, at a constant speed or at different speeds.

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Materialbearbeitungssystem, insbesondere ein Blechbearbeitungssystem umfassend eine Materialbearbeitungseinrichtung, insbesondere eine Blechbearbeitungseinrichtung, insbesondere Laserschneideeinrichtung, und eine Transporteinrichtung zum Beladen und/oder Entladen der Materiabearbeitungseinrichtung, insbesondere der Blechbearbeitungseinrichtung mit Materialteilen, insbesondere Blechteilen, wobei die Transporteinrichtung umfasst: einen ersten Primärträger mit einem ersten Primärlinearantrieb und einen zweiten Primärträger mit einem zweiten Primärlinearantrieb, einen Sekundärträger mit einem Sekundärlinearantrieb, einen Tertiärträger mit einem Tertiärantrieb und eine Teileaufnahmeeinrichtung zum Aufnehmen von Materialteilen, insbesondere Blechteilen, wobei der Sekundärträger mit dem ersten Primärlinearantrieb und dem zweiten Primärlinearantrieb jeweils gekoppelt und durch diesen bewegbar ist, wobei der Tertiärträger mit dem Sekundärlinearantrieb gekoppelt und durch diesen bewegbar ist, wobei die Teileaufnahmeeinrichtung mit dem Tertiärantrieb gekoppelt und durch diesen bewegbar ist, wobei die Transporteinrichtung für wenigstens einen Transportvorgang dazu eingerichtet ist, ein Materialteil, insbesondere ein Blechteil hauptsächlich in einer Transportrichtung zu transportieren, welche zumindest im Wesentlichen entlang dem Sekundärlinearantrieb verläuft.

Description

Materialbearbeitungssystem und Verfahren zum Transportieren von Materialteilen
Die Erfindung betrifft ein Materialbearbeitungssystem, insbesondere ein Blechbearbeitungssystem, umfassend eine Materialbearbeitungseinrichtung, insbesondere eine Blechbearbeitungseinrichtung, insbesondere eine Laserschneideeinrichtung, und eine Transporteinrichtung zum Beladen und/oder Entladen der Materialbearbeitungseinrichtung mit Materialteilen, wobei die Transporteinrichtung umfasst: einen ersten Primärträger mit einem ersten Primärlinearantrieb, einen zweiten Primärträger mit einem zweiten Primärlinearantrieb, einen Sekundärträger mit einem Sekundärlinearantrieb, einen Tertiärträger mit einem Tertiärantrieb und eine Teileaufnahmeeinrichtung zum Aufnehmen von Blechteilen, wobei der Sekundärträger mit dem ersten Primärlinearantrieb und dem zweiten Primärlinearantrieb jeweils gekoppelt und durch diesen bewegbar ist, wobei der Tertiärträger mit dem Sekundärlinearantrieb gekoppelt und durch diesen bewegbar ist, wobei die Teileaufnahmeeinrichtung mit dem Tertiärantrieb gekoppelt und durch diesen bewegbar ist.
Die Erfindung betrifft auch ein Verfahren zum Transportieren von Materialteilen, insbesondere von Blechteilen in einem Materialbearbeitungssystem, insbesondere einem Blechbearbeitungssystem, vorstehend genannter Art.
Laserschneideeinrichtungen bieten die Möglichkeit, Bleche mit hoher Geschwindigkeit und mit hoher Präzision zu schneiden. Aufgrund der hohen Arbeitsgeschwindigkeit moderner Laserschneideeinrichtungen hat sich die Geschwindigkeit des Transports der Blechteile beim Be- und Entladen der Laserschneideeinrichtung zu einem entscheidenden Faktor für die Wirtschaftlichkeit des Produktionsprozesses von Blechteilen entwickelt. Generell hat die Transportgeschwindigkeit in Blechbearbeitungssystemen häufig einen maßgeblichen Einfluss auf die Wirtschaftlichkeit des Systems.
Es sind verschiedenartige Blechbearbeitungssysteme mit Transporteinrichtungen bekannt. Meist werden kartesische Roboter eingesetzt, welche verhältnismäßig einfach aufgebaut und zu programmieren sind. Allerdings bilden die bekannten Transporteinrichtungen häufig das Nadelöhr bezüglich des Durchsatzes im Produktionsprozess.
Es ist eine Aufgabe der Erfindung, den Transport von Materialteilen in einem Materialbearbeitungssystem eingangs genannter Art zu beschleunigen. Als Material ist dabei insbesondere an Blech zu denken. Im Folgenden wird die Erfindung weitgehend anhand des Materials „Blech“ beschrieben, da die Bearbeitung von Blechen ein besonderer Einsatzfall der Erfindung ist. Wenn also im Folgenden die Rede von Blechen ist, ist das nicht notwendig auf Stahlbleche beschränkt, sondern kann auch andere Materialien betreffen.
Diese Aufgabe wird gelöst durch ein Materialbearbeitungssystem, insbesondere ein Blechbearbeitungssystem nach Anspruch 1 und insbesondere dadurch, dass die T ransporteinrichtung für wenigstens einen T ransportvorgang, insbesondere für eine Vielzahl von Transportvorgängen, dazu eingerichtet ist, ein Materialteil, insbesondere ein Blechteil hauptsächlich in einer Transportrichtung zu transportieren, welche zumindest im Wesentlichen entlang dem Sekundärlinearantrieb verläuft.
Ein besonderer Vorteil dieser Lösung besteht darin, dass der Sekundärträger nicht oder nur relativ geringfügig zur Durchführung des Transportvorgangs bewegt werden muss. Denn der Transportvorgang erfolgt vor allem entlang dem Sekundärträger. Da der Sekundärträger typischerweise eine relativ große Masse aufweist, würden für eine schnelle Bewegung des Sekundärträgers sonst äußerst starke Antriebe benötigt. Generell ist die erreichbare Beschleunigung durch die Masse der Sekundärträger und letztlich auch durch die hiermit verbundenen Massen, etwa des Tertiärträgers und der Teileaufnahmeeinrichtung, begrenzt.
Bei den bekannten Lösungen ist es üblich, dass die Transportrichtung bei den Transportvorgängen jeweils hauptsächlich entlang den Primärlinearantrieben verläuft. Dies hat den oben angedeuteten Nachteil, dass der Sekundärträger relativ viel bewegt werden muss. Insbesondere legt der Sekundärträger in den bekannten Lösungen häufig fast die gesamte Wegstrecke des Blechteils zurück. Durch die weitgehende Vermeidung einer Bewegung des Sekundärträgers bei einem Transportvorgang mit der erfindungsgemäß ausgebildeten Transporteinrichtung lässt sich ein besonders schneller Transport der Blechteile erreichen. Dies gilt insbesondere, aber nicht nur, für kleinere Blecheinzelteile und/oder den Vorgang des Entladens der Blechbearbeitungseinrichtung. Denn bei kleineren Blecheinzelteilen sind meistens deutlich mehr Transportvorgänge nötig. Gleichwohl ergibt sich der Vorteil auch beim Transport von großen Blechen und/oder für den Fall, dass relativ wenige Transportvorgänge nötig sind.
Bei dem Transportvorgang kann es sich insbesondere um einen Entladevorgang oder einen Beladevorgang handeln. Es können auch mehrere und/oder unterschiedliche Transportvorgänge erfindungsgemäß implementiert sein.
Die hauptsächliche Transportrichtung verläuft bevorzugt quer, insbesondere zumindest im Wesentlichen senkrecht zum ersten und/oder zweiten Primärträger und/oder zum ersten und/oder zweiten Primärlinearantrieb.
Insbesondere kann es vorgesehen sein, dass mittels der Teilaufnahmeeinrichtung ein jeweiliges Blechteil von einem ersten Bereich oder Aufnahmebereich zu einem zweiten Bereich oder Ablagebereich transportierbar ist. Die Begriffe Aufnahmebereich und Ablagebereich beziehen sich auf einen Transportvorgang und können für unterschiedliche Transportvorgänge unterschiedlich sein. Beispielsweise kann auch ein Aufnahmebereich eines ersten Transportvorgangs, beispielsweise eines Entladevorgangs, mit einem Ablagebereich eines zweiten Transportvorgangs, beispielsweise eines Beladevorgangs, zusammenfallen oder überlappen. Beispielsweise kann ein Ladebereich, Feeding-Tray und/oder Materialzuführbereich für die Blechbearbeitungseinrichtung vorgesehen sein, der sowohl dem Beladen als auch dem Entladen der Blechbearbeitungseinrichtung dient. Es können beispielsweise ein oder mehrere Lagerbereiche vorgesehen sein, in denen jeweils z.B. Blechteile zum Zuführen zur Blechbearbeitungseinrichtung oder von der Blechbearbeitungseinrichtung abgeführte Blechteile gelagert werden können. Bevorzugt überspannt der Sekundärträger und/oder der Sekundärlinearantrieb in Richtung parallel zum Sekundärträger bzw. Sekundärlinearantrieb sowohl einen Aufnahmebereich als auch einen Ablagebereich wenigstens eines T ransportvorgangs.
Der Sekundärlinearantrieb kann beispielsweise eine Längserstreckung aufweisen, wobei sich ein Aufnahmebereich und ein Ablagebereich wenigstens eines Transportvorgangs in unterschiedlichen Abschnitten in Bezug auf die Längserstreckung befinden.
Zwischen den genannten Einheiten der Transporteinrichtung, insbesondere zwischen der Teileaufnahmeeinrichtung und dem Tertiärantrieb bzw. dem Tertiärträger können grundsätzlich weitere Elemente und/oder Antriebe bzw. Träger vorgesehen sein.
Der erste und/oder der zweite Primärlinearantrieb kann bevorzugt als Linearmotor ausgeführt sein. Alternativ ist z.B. eine Ausführung als Zahnstangenantrieb, Spindeltrieb oder mit einem Schub- und/oder Zugmittel, wie z.B. einem Riemen, einem Seil oder einer Kette, möglich.
Der Sekundärlinearantrieb kann bevorzugt als Linearmotor ausgeführt sein. Alternativ ist z.B. eine Ausführung als Zahnstangenantrieb, Spindeltrieb oder mit einem Schub- und/oder Zugmittel, wie z.B. einem Riemen, einem Seil oder einer Kette, möglich.
Der Tertiärantrieb kann bevorzugt als ein Linearantrieb, insbesondere Linearmotor, ausgeführt sein. Alternativ ist z.B. eine Ausführung als Zahnstangenantrieb, Spindeltrieb oder mit einem Schub- und/oder Zugmittel, wie z.B. einem Riemen, einem Seil oder einer Kette, möglich. Neben einem Linearantrieb ist auch eine Ausführung als Drehantrieb, bevorzugt als Drehmotor, möglich.
Gemäß einer Ausführungsform umfasst die Transporteinrichtung einen zweiten Sekundärlinearantrieb am Sekundärträger, einen zweiten Tertiärträger mit einem zweiten Tertiärantrieb und eine zweite Teileaufnahmeeinrichtung, wobei die zweite Teileaufnahmeeinrichtung mit dem zweiten Tertiärantrieb gekoppelt und durch diesen bewegbar ist und wobei der zweite Tertiärträger mit dem zweiten Sekundärlinearantrieb gekoppelt und durch diesen bewegbar ist. Durch diese Ausführungsform wird auf einfache Weise ermöglicht, dass mehr Teile pro Zeiteinheit transportiert werden können.
Es können also insbesondere wenigstens zwei Teilaufnahmeeinrichtungen mit zugeordnetem Sekundärlinearantrieb an einem gemeinsamen Sekundärträger vorgesehen sein. Es können auch mehrere derartige, voneinander unabhängig bewegbare Sekundärträger vorgesehen sein. Es können auch mehr als zwei Sekundärlinearantriebe und/oder mehr als zwei Tertiärträger bzw. Teileaufnahmeeinrichtungen an einem Sekundärträger vorgesehen sein.
Der zweite Sekundärlinearantrieb kann grundsätzlich beispielsweise kollinear zum ersten Sekundärlinearantrieb angeordnet sein und beispielweise einen überlappenden Bewegungsbereich ausweisen. Der zweite Sekundärlinearantrieb kann beispielsweise eine gemeinsame Führung und/oder einen gemeinsamen Stator, insbesondere Motorstator, mit dem ersten Sekundärlinearantrieb aufweisen. An dem jeweiligen Tertiärträger kann jeweils ein Läufer, insbesondere Motorläufer, des entsprechenden Sekundärlinearantriebs angeordnet sein.
Generell ist im Rahmen dieser Anmeldung ein Antrieb bzw. Linearantrieb als eine Kombination aus einem festen Teil oder Stator mit einem beweglichen Teil oder Läufer zu verstehen. Es ist grundsätzlich möglich, dass ein und derselbe Stator den Stator für zwei oder mehr Läufer, also für zwei oder mehr Antriebe bzw. Linearantrieb bildet. Insbesondere kann ein Linearmotorstator einen Stator für zwei oder mehrere Linearmotorläufer bilden und diese können mittels des Linearmotorstators unabhängig voneinander bewegbar sein.
Mit besonderem Vorteil kann es vorgesehen sein, dass der zweite Sekundärlinearantrieb parallel aber versetzt zum ersten Sekundärlinearantrieb angeordnet ist. Ebenfalls besonders vorteilhaft ist es, wenn der erste und der zweite Sekundärlinearantrieb auf gegenüberliegenden Seiten eines gemeinsamen Sekundärträgers angeordnet sind. Durch die versetzte bzw. gegenüberliegende Anordnung der Sekundärlinearantriebe ergibt sich vor allem der Vorteil, dass die jeweils zugeordneten Teileaufnahmeeinrichtungen so ausgerichtet werden können, dass sie sich nicht gegenseitig blockieren. Gerade im Fall von fluchtend angeordneten Sekundärlinearantrieben können ansonsten Teileaufnahmeeinrichtungen typischerweise vor allem im Wesentlichen synchron bewegt werden, wohingegen ein gegenläufiger Betrieb und/oder ein gegenseitiges Passieren problematisch oder unmöglich ist. Insbesondere ist es durch die versetzte bzw. gegenüberliegende Anordnung der Sekundärlinearantriebe auf einfache Weise möglich, die Teilaufnahmeeinrichtungen bzw. Tertiärträger auch zu einem simultanen Transportbetrieb einzurichten, also insbesondere zu ermöglichen, dass eine Teileaufnahmeeinrichtung sich, zum Beispiel mit einem Blechteil, in eine erste Richtung entlang des entsprechenden Sekundärlinearantriebs bewegt, während sich die andere Teilaufnahmeeinrichtung, zum Beispiel ohne ein Blechteil, in eine zweite, der ersten entgegengesetzten Richtung bewegt. Insbesondere kann auch ein gegenseitiges Passieren vorgesehen sein. Der mögliche Durchsatz an transportierten Blechteilen lässt sich somit weiter erhöhen.
Die Transporteinrichtung kann alternativ oder zusätzlich einen dritten und einen vierten Primärlinearantrieb, insbesondere am ersten bzw. zweiten Primärträger, einen zweiten Sekundärträger mit einem zweiten Sekundärlinearantrieb, einen zweiten Tertiärträger mit einem zweiten Tertiärantrieb und eine zweite Teileaufnahmeeinrichtung umfassen. Die zweite Teileaufnahmeeinrichtung kann mit dem zweiten Tertiärantrieb gekoppelt und durch diesen bewegbar sein. Der zweite Tertiärträger kann mit dem zweiten Sekundärlinearantrieb gekoppelt und durch diesen bewegbar sein. Der zweite Sekundärträger kann mit dem dritten und dem vierten Primärlinearantrieb jeweils gekoppelt und durch diesen bewegbar ist. Auch diese Ausführungsform dient einer weiteren Erhöhung des Durchsatzes bzw. der Transportgeschwindigkeit.
Es können also insbesondere auch wenigstens zwei, insbesondere voneinander unabhängige, Sekundärträger vorgesehen sein. Die Sekundärträger können auch jeweils zwei oder mehr Sekundärlinearantriebe, Tertiärträger, Tertiärantriebe bzw. Teilaufnahmeeinrichtungen aufweisen.
Grundsätzlich kann es sich bei dem ersten und/oder dem zweiten Primärträger beispielsweise um den Fabrikboden oder um einen separaten Träger handeln, wobei ein separater Träger bevorzugt fest mit dem Fabrikboden verbunden sein kann.
Der dritte Primärlinearantrieb kann bevorzugt zumindest im Wesentlichen kollinear zum ersten Primärlinearantrieb ausgeführt sein. Der erste und der dritte Primärlinearantrieb können beispielsweise einen gemeinsamen Linearmotorstator aufweisen. Der dritte Primärlinearantrieb kann beispielsweise eine gemeinsame Führung und/oder einen gemeinsamen Stator mit dem ersten Primärlinearantrieb aufweisen.
Der vierte Primärlinearantrieb kann bevorzugt zumindest im Wesentlichen kollinear zum zweiten Primärlinearantrieb ausgeführt sein. Der zweite und der vierte Primärlinearantrieb können beispielsweise einen gemeinsamen Linearmotorstator aufweisen. Der vierte Primärlinearantrieb kann beispielsweise eine gemeinsame Führung und/oder einen gemeinsamen Stator mit dem zweiten Primärlinearantrieb aufweisen.
Es können grundsätzlich noch ein oder mehr weitere Primärlinearantriebe für entsprechende Sekundärträger vorgesehen sein, wobei die Primärlinearantriebe beispielsweise parallel und/oder versetzt zum ersten, zweiten, dritten und/oder vierten Primärlinearantrieb angeordnet sein können.
Es ist vorteilhaft, wenn der zweite Sekundärlinearantrieb unabhängig vom ersten Sekundärlinearantrieb betreibbar ist. Dies erhöht die Flexibilität des Betriebs der Transporteinrichtung und damit letztlich wiederum die Geschwindigkeit des Transports. Insbesondere kann es somit vorgesehen sein, dass die zweite Teileaufnahmeeinrichtung unabhängig von der ersten Teileaufnahmeeinrichtung entlang des jeweiligen Sekundärlinearantriebs bewegbar ist. Gemäß einem weiteren Beispiel ist die Transporteinrichtung dazu eingerichtet, dass wenigstens die erste und die zweite Teileaufnahmeeinrichtung zumindest im Wesentlichen gegenläufig in Bezug auf den ersten und/oder den zweiten Sekundärlinearantrieb und/oder in Bezug auf eine hauptsächliche Transportrichtung bewegt werden. Der gegenläufige Betrieb erlaubt einen besonders hohen Durchsatz an transportierten Blechteilen, insbesondere beim Entladen der Blechbearbeitungseinrichtung.
Die Transporteinrichtung kann gemäß einer Ausführungsform dazu eingerichtet sein, dass die erste Teileaufnahmeeinrichtung mit einem aufgenommenen Blechteil von einem Aufnahmebereich zu einem Ablagebereich bewegt wird, während die zweite Teileaufnahmeeinrichtung von dem Ablagebereich zu dem Aufnahmebereich, insbesondere ohne ein Blechteil, bewegt wird. Der beschriebene Ablauf kann auch als „Simultantransport“ beschrieben werden, da eine Teileaufnahmeeinrichtung vom Ablagebereich zurückfahren bzw. wieder zum Aufnahmebereich fahren kann, während die andere Teileaufnahmeeinrichtung mit einem Teil zum Ablageablagebereich fährt. Die Teileaufnahmeeinrichtungen bewegen sich also gewissermaßen „simultan“.
Der Simultantransport wird bevorzugt für den Fall eingesetzt, dass beide Teileaufnahmeeinrichtungen an einem gemeinsamen Sekundärträger angeordnet sind. Ein zweiter und/oder weitere Träger mit zwei Teileaufnahmeeinrichtungen können entsprechend ausgeführt sein. Der Simultantransport kann aber auch mit Teileaufnahmeeinrichtungen durchgeführt werden, die an unterschiedlichen Sekundärträgern angeordnet sind.
Beispielsweise können Teileaufnahmeeinrichtungen auch zusammen verwendet werden, um ein Blechteil zu transportieren, z.B. zum Zuführen eines ganzen Blechs zu der Blechbearbeitungseinrichtung oder zum Transportieren eines Blechteils einer Größe, welche zu groß für eine einzige Teileaufnahmeeinrichtung ist.
Der zweite Primärträger und/oder der zweite Primärlinearantrieb können parallel und/oder versetzt zum ersten Primärlinearantrieb angeordnet sein. Beispielsweise kann sich der Sekundärlinearantrieb zwischen dem ersten und dem zweiten Primärlinearantrieb erstrecken.
Der erste und der zweite Primärträger können bevorzugt starr miteinander verbunden sein. Sie können beispielsweise auch beide von einem Fabrikboden gebildet sein oder durch einen solchen starr miteinander verbunden sein.
Vorzugsweise können der erste und der zweite Primärlinearantrieb auf gegenüberliegenden Seiten eines Aufnahme- und/oder Ablagebereichs für Blechteile angeordnet sein und/oder alle Aufnahme- und Ablagebereiche der Transporteinrichtung auf gegenüberliegenden Seiten einfassen.
Es können insbesondere auch zwei oder mehr Sekundärträger vorgesehen sein, welche jeweils von zwei, insbesondere gegenüberliegenden, Primärlinearantrieben bewegbar sind.
Der Sekundärträger kann bevorzugt mit dem ersten und dem zweiten Primärlinearantrieb jeweils drehbar gekoppelt und durch diesen bewegbar sein. Es kann beispielsweise ein Drehantrieb zwischen dem jeweilige Primärlinearantrieb und dem Sekundärträger vorgesehen sein.
Ein drehbarer Sekundärträger hat den Vorteil, dass der Sekundärträger nicht translatorisch verfahren werden muss, um eine Bewegung der betreffenden Teilaufnahmeeinrichtung parallel zum jeweiligen Primärlinearantrieb zu realisieren. Auch wenn die hauptsächliche Transportrichtung im Wesentlichen parallel zum Sekundärlinearantrieb verläuft, kann eine gewisse Bewegung des Blechteils parallel zum jeweiligen Primärlinearantrieb gewünscht sein. Durch die Drehung des Sekundärträgers kann Trägheitseffekten entgegengewirkt werden. Bei einer rein translatorischen Bewegung des Sekundärträgers wirkt die gesamte Masse des Trägers bei einer Bewegung auf die Trägheit, wohingegen die Möglichkeit der Drehung es erlaubt, den Sekundärträger günstiger hinsichtlich der Trägheit zu bewegen. Beispielsweise kann die Transporteinrichtung dazu eingerichtet sein, den Sekundärträger für einen T ransportvorgang zumindest im Wesentlichen um seinen Schwerpunkt herum zu drehen.
Beispielsweise kann die Transporteinrichtung dazu eingerichtet sein, den Träger für einen Transportvorgang um maximal 20°, bevorzugt maximal 10° zu drehen. Generell kann die Drehbarkeit des Sekundärträgers beispielsweise auf maximal 20°, bevorzugt maximal 10°, begrenzt sein.
Gemäß einer Ausführungsform ist der Sekundärträger durch den ersten und den zweiten Primärlinearantrieb unabhängig voneinander bewegbar.
Durch die doppelt drehbare Kopplung bzw. doppelte Drehbarkeit ergibt sich ein technisch besonders vorteilhaftes Antriebskonzept, nämlich ein besonders schneller und flexibler Transport bei gleichzeitig relativ geringen resultierenden Belastungen für die beteiligten Elemente der Transporteinrichtung. Die geringen Belastungen sorgen einerseits dafür, dass die Antriebe nicht sonderlich groß dimensioniert werden müssen und andererseits auch dafür, dass mit den moderat dimensionierten Antrieben hohe Beschleunigungen der Blechteile möglich sind.
Drehkopplungen zwischen Sekundärträger und dem ersten und zweiten Primärlinearantrieb sind bevorzugt voneinander beabstandet, bevorzugt an gegenüberliegenden Enden des Sekundärträgers angeordnet. Insbesondere kann es vorgesehen sein, dass der Sekundärträger mit dem ersten und dem zweiten Primärlinearantrieb jeweils über eine Drehkopplung gekoppelt ist und die Drehkopplungen unabhängig voneinander mittels des ersten bzw. zweiten Primärlinearantriebs bewegbar sind.
Bei einer Ausführungsform ist ein zweiter Sekundärträger mit einem dritten und einem vierten Primärlinearantrieb jeweils drehbar gekoppelt und durch diese unabhängig voneinander bewegbar.
Der dritte Primärlinearantrieb kann bevorzugt kollinear zum ersten Primärlinearantrieb ausgeführt sein und/oder einen gemeinsamen Linearmotorstrator und/oder eine gemeinsame Führung aufweisen. Der vierte Primärlinearantrieb kann bevorzugt kollinear zum zweiten Primärlinearantrieb ausgeführt sein und/oder einen gemeinsamen Linearmotorstrator und/oder eine gemeinsame Führung aufweisen.
Es können also insbesondere auch zwei oder grundsätzlich auch mehr als zwei doppelt drehbar aufgehängte Sekundärträger vorgesehen sein, die beispielsweise auch jeweils mehrere Teilaufnahmeeinrichtungen mit jeweils zugeordnetem Sekundärlinearantrieb aufweisen können. Ein jeweiliger T räger kann grundsätzlich ein, zwei oder mehr Sekundärlinearantriebe aufweisen, insbesondere durch welche jeweils ein Tertiärantrieb und eine Teileaufnahmeeinrichtung bewegbar sind.
Beispielsweise können wenigstens zwei Sekundärträger vorgesehen sein, welche mit dem ersten und zweiten bzw. dritten und vierten Primärlinearantrieb drehbar gekoppelt und durch diese unabhängig voneinander bewegbar sind, wobei ein erster der Sekundärträger den ersten Sekundärlinearantrieb trägt und ein zweiter der Sekundärträger einen zweiten Sekundärlinearantrieb trägt, insbesondere wobei jeder der wenigstens zwei Sekundärträger wenigstens zwei Sekundärlinearantriebe aufweist, durch welche jeweils einen Tertiärantrieb und eine Teileaufnahmeeinrichtung bewegbar sind.
Die drehbare Kopplung zwischen dem Sekundärträger und dem ersten Primärlinearantrieb kann schubstarr ausgeführt ist. Die drehbare Kopplung zwischen dem Sekundärträger und dem ersten Primärlinearantrieb kann ein Festlager bilden. Ein Kabelabgang des Sekundärträgers kann bevorzugt über die Kopplung zwischen dem Sekundärträger und dem ersten Primärlinearantrieb, über die schubstarre Kopplung und/oder über das Festlager geführt sein.
Die drehbare Kopplung zwischen dem Sekundärträger und dem zweiten Primärlinearantrieb bzw. die zweite drehbare Kopplung kann bevorzugt verschieblich ausgeführt sein. Die, insbesondere zweite, drehbare Kopplung bzw. die Kopplung zwischen dem Sekundärträger und dem zweiten Primärlinearantrieb kann ein Loslager bilden. Die drehbare Kopplung zwischen dem Sekundärträger und dem zweiten Primärlinearantrieb bzw. die zweite drehbare Kopplung kann bevorzugt parallel zum Sekundärlinearantrieb und/oder zum Sekundärträger verschieblich ausgeführt sein. Dies ermöglicht eine besonders leicht zu berechnende Bewegung des Sekundärträgers, insbesondere im Vergleich zu einer Verschieblichkeit in einem festen Winkel, insbesondere senkrecht, zum Primärlinearantrieb.
Die Kopplung zwischen dem Sekundärträger und dem ersten Primärlinearantrieb und/oder die Kopplung zwischen dem Sekundärträger und dem zweiten Primärlinearantrieb ist bevorzugt zumindest im Wesentlichen an einem Ende, insbesondere an gegenüberliegenden Enden, des Sekundärträgers und/oder Sekundärlinearantriebs angeordnet. Dies erlaubt eine besonders weitgehende Ausnutzung des Bewegungsspielraums der Sekundärlinearantriebe für den Transport der Blechteile. Anders ausgedrückt können hierdurch Aufnahmebereich und Ablagebereich relativ groß im Vergleich zur Größe der Transporteinrichtung ausgeführt sein. Bei drehbaren Sekundärträgern kommt insbesondere hinzu, dass sich die Aufhängung an den Enden aufgrund der wirksamen Hebel günstig auf die Belastung der Antriebe auswirkt.
Gemäß einer Ausführungsform ist die Transporteinrichtung zu einem Transportvorgang eingerichtet, bei dem ein Blechteil mittels wenigstens zwei Teileaufnahmeeinrichtungen gleichzeitig transportiert wird. So können beispielsweise auch größere Teile mit den vorhandenen Transportmitteln transportiert werden. Die Teileaufnahmeeinrichtungen, welche gleichzeitig zum Transport eingesetzt werden, können z.B. an unterschiedlichen Sekundärträgern angeordnet sein, was die Bewegungsflexibilität erhöht.
In einer Ausführungsform des erfindungsgemäßen Blechbearbeitungssystems ist eine Transporteinrichtung vorgesehen, wobei Teileaufnahmeeinrichtungen mit unterschiedlichen Tertiärträgern und/oder unterschiedlichen Tertiärantrieben und/oder mit Tertiärantrieben unterschiedlichen Typs für verschiedene Teileaufnahmeeinrichtungen ausgestattet sind. Bei einer derartigen Transporteinrichtung für ein Blechbearbeitungssystem kann insbesondere berücksichtigt werden, dass die zu transportierenden Blechteile sehr unterschiedlich sein können. Das ist in der Praxis beispielsweise vor allem dann der Fall, wenn aus einem sehr großen Blechteil kleinere Blechstücke ausgeschnitten werden, dann sowohl diese großen Blechteile mit den entstandenen Ausnehmungen als auch die kleineren, soeben ausgeschnittenen Blechteile in ähnlichen vordefinierten Positionen beziehungsweise Regionen liegen und auf diese Weise besonders zweckmäßig von der Transporteinrichtung aufgenommen werden können. Ein großes Blechteil wird von einer Teileaufnahmeeinrichtung an einem Tertiärträger mit einem entsprechenden kräftigen und belastungsfähigen Tertiärantrieb aufgenommen, während die Kleinteile von anderen Tertiärträgern mit kleineren Tertiärantrieben aufgenommen werden. Dies muss nicht gleichzeitig, sondern kann zeitlich folgend geschehen, wobei auch die Ablage entsprechend dann unterschiedlichen Positionen erfolgen kann.
Dabei können Tertiärantriebe sowohl unterschiedlichen Aufbaus (magnetisch oder mit Unterdrück arbeitend), oder auch mit dem identischen Aufbau, aber unterschiedlichen Belastungsmöglichkeiten eingesetzt werden. Unter einem unterschiedlichen Aufbau ist nicht nur die Aufnahmeart, wie beispielsweise magnetisch oder Unterdrück zu verstehen, sondern insbesondere auch die mechanische Ausgestaltung. So können unterschiedliche Anzahlen von Magneten oder Vakuum-Saugnäpfen pro Greifer installiert sein und auch die Größe und der Abstand zueinander kann variieren.
Eine solche Konstruktion ist in der Lage, auch sehr große und schwere Blechteile zu transportieren, weil stets ein Tertiärantrieb mit ausreichenden Kapazitäten an dem entsprechenden Sekundärträger verfügbar ist. Ein solcher Tertiärantrieb benötigt selbstverständlich aber auch entsprechend viel Energie und ist auch relativ voluminös, was bei einer Handhabung von kleineren Blechteilen nicht erforderlich ist und möglicherweise sogar stört. Der Energiebedarf für den Transport von kleinen Blechteilen richtet sich daher nach den für diese verwendeten deutlich kleineren und platzsparenderen Tertiärantrieben. Weitere Ausführungsformen des erfindungsgemäßen Blechbearbeitungssystems zeigen eine modifizierte Form einer Transporteinrichtung, wobei einer oder mehrere der Sekundärträger mit mehreren Tertiärträgern und diesen Tertiärträgern zugeordneten Teileaufnahmeeinrichtungen ausgestattet sind.
Dies kann beispielsweise erfolgen, indem ein Sekundärträger mit vier Tertiärträgern ausgerüstet ist, von denen sich je zwei auf jeder Seite des Sekundärträgers befinden.
Eine derartige Ausführungsform führt zu einem hohen Durchsatz, der durch die größere Zahl an Tertiärträgern und Tertiärantrieben möglich wird, bleibt jedoch durch das Einsparen eines weiteren Sekundärträgers bei einem geringeren mechanischen Aufwand für den Gesamtaufbau. Eine solche Konzeption muss natürlich berücksichtigen, dass bei mehreren Tertiärträgern angeordnet an einem und demselben Sekundärträger diese T ertiärträger nicht aneinander vorbei bewegt werden können, wenn sie sich auf der gleichen Seite des Sekundärträgers befinden. Es muss also auf die Reihenfolge des Abtransportes der Blechteile geachtet werden, wenn eine solche Konzeption eingesetzt wird. Da eine Konzeption jedoch vorausschaubar eingesetzt und voraussichtlich über einen längeren Zeitraum in dieser Funktion bleibt, kann dies vorausschauend geplant werden.
In einer weiteren alternativen Ausführungsform ist eine andere Transporteinrichtung vorgesehen, wobei dritte und gegebenenfalls auch vierte und weitere Sekundärträger mit Sekundärlinearantrieben vorgesehen sind, an denen ein, zwei oder auch mehrere Tertiärträger mit der Tertiärantrieben angeordnet sind.
Hierbei können beispielsweise drei bis vier Sekundärträger vorgesehen werden, welche mit unterschiedlichen Anzahlen von Tertiärträgern kooperieren, vorzugsweise aber mit zweien pro Sekundärträger.
Derartige Ausführungsformen sind gegebenenfalls vom Vorteil, wenn sehr große flächige Blechteile transportiert werden sollen, bei denen mehrere Tertiärträger mit Tertiärantrieben auf einer Fläche an dem Blechteil angreifen sollen. Dann kann man diese Tertiärträger über mehrere Sekundärträger verteilen und an verschiedenen weit voneinander entfernten Bereichen des zu transportierenden, flächigen Blechteils angreifen.
Dabei bietet sich auch eine Kombination mit der Ausführungsform mit unterschiedlich ausgebildeten Tertiärantrieben an. Gerade bei sehr großen Blechteilen ist es vielfach wünschenswert, die Traglast der zu transportierenden flächigen Teile möglichst gleich zu verteilen und dies zu optimieren, damit das Blech nicht durchhängt oder sich gar verbiegt. Diese Ausführungsform ermöglicht es, dass verschiedene Teileaufnahmeeinrichtungen mit Tertiärantrieben die aufzunehmenden Lasten unter sich aufteilen, wobei es verschiedene Größen und damit Traglasten geben kann.
Eine ganz neuartige Möglichkeit wird durch ein Blechbearbeitungssystem geschaffen, wobei an den Sekundärträgern ein um ein oder mehrere Dreh- oder Schwenkachsen dreh- oder schwenkbar ansteuerbarer Mechanismus als oder zusätzlich zu den Tertiärträgern angeordnet und mittels Tertiärantrieben bewegbar ist.
Mit einer solchen Konzeption kann vorgesehen werden, dass ein durch die Transporteinrichtung aufgenommenes Blechteil nicht nur von einer Position zu einer anderen Position transportiert wird, sondern dass es darüber hinaus auch in einer Zwischenstation oder Endstation dieses Transportes bearbeitet, beispielsweise gebogen wird. Der Roboter, der zusätzlich oder an Stelle des Tertiärträgers eine Funktion übernimmt, kann das Blechteil halten, während andere Werkzeuge an diesem angreifen. Mit einer solchen Konzeption, die naturgemäß den Einsatz eines recht kompliziert aufgebauten Roboters bedingt, kann eine komplette Station der Bearbeitung während des Transportes ersetzt werden. Dies ist mit einem enormen Zeit-, Raum- und Kostenvorteil verbunden. Das Blechteil kann bei einem Transportvorgang gedreht werden. Dies kann bei einem Transportvorgang mit einer Teileaufnahmeeinrichtung oder auch bei einem Transportvorgang mit zwei oder mehr Teileaufnahmeeinrichtungen der Fall sein.
Einige Ausführungsformen der Erfindung ermöglichen es ferner, dass das Blechteil bei einem Transportvorgang gedreht werden kann. Die Transporteinrichtung kann beispielsweise dazu eingerichtet sein, beim Entladen der Blechbearbeitungseinrichtung Blechteile, insbesondere in einem Ablagebereich und/oder Lagerbereich, zu stapeln und/oder beim Beladen der Blechbearbeitungseinrichtung Blechteile von einem Stapel, der insbesondere in einem Aufnahmebereich und/oder einem Lagerbereich angeordnet ist, zu entnehmen.
Die Transporteinrichtung kann beispielsweise dazu eingerichtet sein, Blechteile beim Entladen der Blechbearbeitungseinrichtung an einer jeweils vordefinierten Position aufzunehmen und/oder an einer jeweils vordefinierten Position abzulegen. Die Teileposition kann also insbesondere vorab bekannt sein. Das Blechbearbeitungssystem kann bevorzugt derart eingerichtet sein, dass die zu transportierenden Blechteile vor und/oder nach einem Transport statisch liegen und/oder dass die Blechteile von einer statischen Position in einem Aufnahmebereich und/oder in eine statische Position in einen Ablagebereich transportiert werden. Ein Vorteil der bekannten bzw. statischen Aufnahme- und/oder Ablagepositionen ist, dass der Weg der Teileaufnahmeeinrichtungen vorab ermittelt werden kann. Da es sich bei der Ermittlung des Weges um eine Form des Problems des Handelsreisenden handelt, ist eine gute Lösung häufig nur mit relativ hohem Rechenaufwand zu finden. Eine Ermittlung des Weges vorab erlaubt also, dass ein deutlich höherer Rechenaufwand in die Ermittlung investiert werden kann, als dies der Fall wäre, wenn die Ermittlung während des Betriebs und ständig neu erfolgen müsste. Damit kann ein deutlich besserer Weg ermittelt werden und somit letztlich die Transportgeschwindigkeit erhöht werden.
Gemäß einer Ausführungsform weist das Blechbearbeitungssystem eine Steuerungseinrichtung zur Steuerung der Transporteinrichtung auf, wobei die Steuerungseinrichtung dazu eingerichtet ist: eine Reihenfolge zu planen, in der eine vorbestimmte Menge an Blechteilen transportiert wird, und die Reihenfolge bezüglich der für den Transport der Menge an Blechteilen erforderlichen Gesamtzeit mittels eines Optimierungsalgorithmus zu optimieren. Der Optimierungsalgorithmus kann insbesondere von heuristischer Art sein.
Bevorzugt ist das Blechbearbeitungssystem dazu eingerichtet, Blechteile, insbesondere nach der Bearbeitung mittels der Blechbearbeitungseinrichtung, mittels der Transporteinrichtung zu bewegen, wobei die Fläche der Blechteile wenigstens 10 cm2, bevorzugt wenigstens 100 cm2, bevorzugt wenigstens 500 cm2 beträgt und/oder wobei das Gewicht der Blechteile wenigstens 50 g, bevorzugt wenigstens 0,1 kg, bevorzugt wenigstens 0,5 kg, bevorzugt wenigstens 1 kg, beträgt.
Alternativ oder zusätzlich kann das Blechbearbeitungssystem dazu eingerichtet sein, Blechteile, beispielsweise Rohmaterialbleche für eine Laserschneideeinrichtung, mittels der Transporteinrichtung zu bewegen, deren Fläche wenigstens 2 m2, bevorzugt wenigstens 3 m2 beträgt und/oder deren Gewicht wenigstens 1000 kg, bevorzugt wenigstens 2000 kg, beträgt.
Die Primärlinearantriebe können bevorzugt einen Bewegungsspielraum von wenigstens 1 m, bevorzugt wenigstens 2 m aufweisen.
Der Sekundärlinearantrieb und/oder die Sekundärlinearantriebe kann bzw. können bevorzugt einen Bewegungsspielraum von wenigstens 1 m, bevorzugt wenigstens 2 m aufweisen.
Der Tertiärantrieb, insbesondere Linearantrieb, und/oder die Tertiärantriebe, insbesondere Linearantriebe, kann bzw. können bevorzugt einen Bewegungsspielraum von wenigstens 100 mm, bevorzugt wenigstens 300 mm, aufweisen.
Die Transporteinrichtung kann bevorzugt dazu eingerichtet sein, die Blechbearbeitungseinrichtung sowohl zu Beladen als auch zu Entladen. Die Aufgabe der Erfindung wird auch gelöst durch ein Verfahren zum Transportieren von Blechteilen nach dem hierauf gerichteten Anspruch. Dieses Verfahren dient dem Transport von Blechteilen in einem Blechbearbeitungssystem vorstehend genannter Art. Gemäß dem Verfahren wird bei wenigstens einem Transportvorgang, insbesondere einem Entladen der Blechbearbeitungseinrichtung, wenigstens ein Blechteil zumindest hauptsächlich in einer Transportrichtung transportiert, welche zumindest im Wesentlichen entlang dem Sekundärlinearantrieb und/oder zumindest im Wesentlichen senkrecht zum ersten und/oder dem zweiten Primärlinearantrieb verläuft.
Der Sekundärträger wird bevorzugt durch den ersten und den zweiten, Primärlinearantrieb, insbesondere unabhängig voneinander, bewegt. Die Blechbearbeitungseinrichtung wird bevorzugt mittels der Transporteinrichtung mit Blechteilen beladen und/oder entladen. Der Tertiärträger wird bevorzugt durch den Sekundärlinearantrieb bewegt. Die Teileaufnahmeeinrichtung wird bevorzugt durch den Tertiärantrieb bewegt. Mittels der Teilaufnahmeeinrichtung wird bevorzugt ein jeweiliges Blechteil von einem Aufnahmebereich zu einem Ablagebereich transportiert. Die Antriebe bewirken gemeinsam, dass die Teileaufnahmeeinrichtung in drei unabhängigen Raumrichtungen bewegbar ist.
Die zum Blechbearbeitungssystem beschriebenen Ausführungsformen lassen sich entsprechend auf das beschriebene Verfahren übertragen und umgekehrt. Das Blechbearbeitungssystem kann grundsätzlich mit ein, zwei, drei, mehr als zwei oder mehr als drei Sekundärträgern ausgeführt sein. Einzelne oder jeder dieser Sekundärträger können entsprechend den oben beschriebenen Ausführungsformen eines Sekundärträgers ausgeführt sein.
Weitere bevorzugte Merkmale sind in den Unteransprüchen und in der folgenden Figurenbeschreibung angegeben.
Die Erfindung wird nachfolgend lediglich beispielhaft anhand der schematischen Zeichnungen erläutert.
Fig. 1 zeigt ein Blechbearbeitungssystem;
Fig. 2 zeigt ein weiteres Blechbearbeitungssystem;
Fig. 3 zeigt ein weiteres Blechbearbeitungssystem;
Fig. 4 zeigt ein weiteres Blechbearbeitungssystem in einer Seitenansicht;
Fig. 5 zeigt ein weiteres Blechbearbeitungssystem in einer schematischen Darstellung; und
Fig. 6 zeigt ein weiteres Blechbearbeitungssystem in einer schematischen Darstellung ähnlich Figur 5.
Auch in der Figurenbeschreibung wird die Erfindung anhand eines Blechbearbeitungssystems 10 beschrieben, welches Blechteile oder Rohbleche bearbeitet und bei dem Transportvorgänge stattfinden. Die Beschreibung lässt sich auch auf andere flächige Materialien beziehen, wird aber zwecks der einfacheren Erläuterung anhand von Blechen beschrieben.
In Fig. 1 ist ein Blechbearbeitungssystem 10 in einer Draufsicht schematisch dargestellt. Das Blechbearbeitungssystem 10 umfasst eine Blechbearbeitungseinrichtung 12, welche einen Ladebereich 14 aufweist. Der Ladebereich 14 dient sowohl dem Beladen als auch dem Entladen der Blechbearbeitungseinrichtung 12. Zum Beladen der Blechbearbeitungseinrichtung 12 wird ein Blechteil oder Rohblech in den Ladebereich 14 gelegt. Dieser Transportvorgang wird unten noch näher erläutert. Die Blechbearbeitungseinrichtung 12 weist nicht näher dargestellte Mittel auf, mittels denen das Blechteil bzw. Rohblech in die Blechbearbeitungseinrichtung 12 hinein bewegt werden kann. Anschließend wird das Blechteil bzw. Rohblech in der Blechbearbeitungseinrichtung 12 bearbeitet. Zum Beispiel kann es sich bei der Blechbearbeitungseinrichtung 12 um eine Laserschneideeinrichtung handeln und die Bearbeitung kann ein Ausschneiden von Blechteilen aus einem Rohblech umfassen. Anschließend wird das bearbeitete Blechteil bzw. Rohblech oder werden die resultierenden Blechteile mit nicht näher dargestellten Mitteln aus der Blechbearbeitungseinrichtung 12 heraus in den Ladebereich 14 bewegt.
Das Blechbearbeitungssystem 10 der Fig. 1 umfasst eine Transporteinrichtung 16. Die Transporteinrichtung 16 umfasst einen ersten Primärträger 18.1 und einen zweiten Primärträger 18.2.
Der erste Primärträger 18.1 umfasst eine erste Primärlinearführung 20.1. Mit der ersten Primärlinearführung 20.1 sind ein erster Primärläufer 21.1 , ein zweiter Primärläufer 21.2 und ein dritter Primärläufer 21.3 derart gekoppelt, dass ein jeweiliger Primärläufer 21 zusammen mit der Primärlinearführung 20 einen Primärlinearantrieb bildet. Der zweite Primärträger 18.2 umfasst eine zweite Primärlinearführung 20.2 und es sind entsprechende Primärläufer 21.4, 21.5 und 21.6 vorgesehen. Sowohl am ersten Primärträger 18.1 als auch am zweiten Primärträger 18.2 sind also jeweils insgesamt drei Primärlinearantriebe vorgesehen, die allerdings in diesem Beispiel fluchtend und mit einer gemeinsamen Führung ausgeführt sind.
Die Transporteinrichtung 16 umfasst einen ersten Sekundärträger 22.1 , einen zweiten Sekundärträger 22.2 und einen dritten Sekundärträger 22.3. Der erste Sekundärträger 22.1 ist mit dem Primärläufer 21.1 und dem Primärläufer 21.4 verbunden, sodass der erste Sekundärträger 22.1 mittels der Primärlinearantriebe 20.1 , 21.1 und 20.2, 21.4 bewegbar ist. In diesem Beispiel ist der Sekundärträger 22.1 mit dem jeweiligen Läufer 21.1 und 21.4 fest verbunden und der Sekundärträger 22.1 lässt sich entlang den Primärträgern 18.1 und 18.2 bzw. entlang den Primärlinearantrieben 20.1 , 21.1 und 20.2, 21.4 verschieben, wobei allerdings die Ausrichtung des Sekundärträger 22.1 gleich bleibt. Entsprechendes gilt für die Sekundärträger 22.2 und 22.3.
Der erste Sekundärträger 22.1 umfasst einen ersten Sekundärlinearantrieb 24.1 und einen zweiten Sekundärlinearantrieb 24.2. Auch die Sekundärlinearantriebe 24 umfassen grundsätzlich eine Führung und einen Läufer, wobei diese hier zwecks Übersichtlichkeit nicht gesondert dargestellt und referenziert sind. Der zweite Sekundärträger 22.2 und der dritte Sekundärträger 22.3 umfassen ebenfalls Sekundärlinearantriebe 24, welche zwecks Übersichtlichkeit nicht gesondert referenziert sind.
Am ersten Sekundärträger 22.1 sind eine erste Teileaufnahmeeinrichtung 26.1 und eine zweite Teileaufnahmeeinrichtung 26.2 angeordnet. Die Teileaufnahmeeinrichtungen 26 sind jeweils mit einem in Fig. 1 nicht näher dargestellten Tertiärträger und einem Tertiärantrieb gekoppelt und durch diese insbesondere senkrecht zur Bildebene bewegbar. An den weiteren Sekundärträgern 22.2 und 22.3 sind ebenfalls mehrere Teileaufnahmeeinrichtung 26 angeordnet, die zwecks Übersichtlichkeit nicht gesondert referenziert sind.
Das Blechbearbeitungssystem 10 umfasst außerdem mehrere Lagerbereiche 28, nämlich hier beispielhaft einen ersten Lagerbereich 28.1 , einen zweiten Lagerbereich 28.2, einen dritten Lagerbereich 28.3 und einen vierten Lagerbereich 28.4.
Einer oder mehrere der Lagerbereiche 28, bevorzugt der Lagerbereich 28.1 und/oder der Lagerbereich 28.2, können wie folgt ausgeführt sein: Zum Beispiel kann der Lagerbereich 28 einen Ablagebereich für Blechteile für ein Entladen der Blechbearbeitungseinrichtung 12 bzw. des Ladebereichs 14 bilden. Im Lagerbereich 28 kann beispielsweise eine Palette angeordnet sein, auf der Blechteile abgelegt, insbesondere gestapelt, werden können. Alternativ kann im Lagerbereich 28 beispielsweise ein Fahrzeug eines fahrerlosen Transportsystems positioniert sein und z.B. direkt durch Ablegen der Blechteile auf dem Fahrzeug beladen werden. Einer oder mehrere der Lagerbereiche 28, bevorzugt der Lagerbereich 28.3, können wie folgt ausgeführt sein: Der Lagerbereich 28 kann zum Beispiel einen Aufnahmebereich für Blechteile oder zum Beispiel für ein Rohblech für ein Beladen der Blechbearbeitungseinrichtung 12 bzw. des Ladebereichs 14 bilden.
Einer oder mehrere der Lagerbereiche 28, bevorzugt der Lagerbereich 28.4, können wie folgt ausgeführt sein: Der Lagerbereich 28 kann zum Beispiel einen Aufnahme- und/oder Ablagebereich für Werkzeuge bilden, welche mit einer Teilaufnahmeeinrichtung 26 verbindbar sind. Als Werkzeuge können zum Beispiel Magneten und/oder Saugnäpfe zum Einsatz kommen. Ein Werkzeug kann beispielsweise auch einen Träger mit mehreren Magneten und/oder Saugnäpfen umfassen.
In Fig. 1 ist ein Koordinatensystem mit einer x-Richtung und einer y-Richtung dargestellt. Die Primärlinearantriebe 20, 21 verlaufen parallel zur x-Richtung. Die Sekundärlinearantriebe 24 sind parallel zur y-Richtung ausgerichtet. Die Sekundärträger 22 können also mittels der Primärlinearantriebe 20, 21 parallel zur x-Richtung bewegt werden. Die T eileaufnahmeeinrichtungen 26 können mittels der Sekundärlinearantriebe 24 entlang dem entsprechenden Sekundärträger 22, im hier dargestellten Fall parallel zur y-Richtung, bewegt werden. Eine jeweilige Teileaufnahmeeinrichtung 26 kann mittels des hier nicht dargestellten Tertiärantriebs in einer z-Richtung bewegt werden, welche senkrecht zur Bildebene der Fig. 1 verläuft. Mittels des zugeordneten Tertiärantriebs kann also die Teileaufnahmeeinrichtung 26 einem Blechteil, welches in einem der Bereiche 14, 28 liegt, zwecks Aufnahme von oben angenähert werden.
Die Transporteinrichtung 16 ist dazu eingerichtet, Blechteile, insbesondere nach einer Bearbeitung durch die Blechbearbeitungseinrichtung 12, zwischen dem Ladebereich 14 und dem Lagerbereich 28.1 zu transportieren. Dabei ist die Transporteinrichtung 16 bei einem jeweiligen derartigen Transportvorgang dazu eingerichtet, ein Blechteil hauptsächlich in einer Transportrichtung zu transportieren, welche zumindest im Wesentlichen entlang dem betreffenden Sekundärlinearantrieb 24 verläuft. Ein Transportvorgang zwischen dem Ladebereich 14 und dem Lagerbereich 28.3 weist eine Transportrichtung auf, welche hauptsächlich entlang den Primärlinearantrieben 20, 21 verläuft. Die Transporteinrichtung kann beispielsweise zusätzlich zur Durchführung von derartigen Transportvorgängen eingerichtet sein.
Aus Fig. 1 sowie den vorstehenden Erläuterungen ist ersichtlich, dass ein Transportvorgang, der hauptsächlich parallel zu den Primärlinearantrieben 20, 21 verläuft, erfordert, dass der oder die betreffenden Sekundärträger 22 relativ stark bewegt werden müssen. Im Gegensatz hierzu erfordert ein Transportvorgang, der zumindest hauptsächlich entlang einem Sekundärträger 22 verläuft, insbesondere ein Transportvorgang zwischen den Bereichen 14 und 28.1 , eine vergleichsweise geringe oder mitunter sogar gar keine Bewegung des betreffenden Sekundärträgers 22.
Die Teileaufnahmeeinrichtungen 26.1 und 26.2 sind unabhängig voneinander entlang dem jeweiligen Sekundärlinearantrieb 24.1 und 24.2 bewegbar und unabhängig voneinander ansteuerbar. Sie können insbesondere auch gegenläufig bewegt werden. Da die Sekundärlinearantriebe 24.1 und 24.2 bzw. die Teileaufnahmeeinrichtungen 26.1 und 26.2 auf gegenüberliegenden Seiten des Sekundärträger 22.1 angeordnet sind, können die Teileaufnahmeeinrichtungen 26.1 und 26.2 aneinander vorbei bewegt werden, ohne zu kollidieren. Die Transporteinrichtung 16 kann dazu eingerichtet sein, die Teileaufnahmeeinrichtung 26.1 in einer ersten Richtung entlang dem Sekundärträger 22.1 , insbesondere mit einem zu transportierenden Blechteil, zu bewegen, während die Teileaufnahmeeinrichtung 26.2 in einer zweiten, der ersten entgegengesetzten Richtung entlang dem Sekundärträger 22.1 bewegt wird, insbesondere ohne ein Blechteil. Mit anderen Worten kann also die Teileaufnahmeeinrichtung 26.1 einen Transportvorgang durchführen, während die Teileaufnahmeeinrichtung 26.2 eine leere Rückfahrt durchführen kann.
Am dritten Sekundärträger 22.3 sind anders als an den anderen Sekundärträgern 22.1 und 22.2 vier Teileaufnahmeeinrichtungen 26 vorgesehen, welche zwecks Übersichtlichkeit nicht gesondert referenziert sind. Damit sind am dritten Sekundärträger vier Sekundärlinearantriebe vorgesehen. Jeweils zwei von den Sekundärlinearantrieben können bevorzugt fluchtend und mit einer gemeinsamen Führung ausgeführt sein. Die Teileaufnahmeeinrichtungen 26 auf der gleichen Seite des Sekundärträgers 22.3 können insbesondere unabhängig voneinander bewegbar sein. Grundsätzlich können an einem Sekundärträger 22 unterschiedliche Zahlen von Teileaufnahmeeinrichtungen 26 angeordnet sein.
In Fig. 2 ist ein Blechbearbeitungssystem 10 gezeigt, welches grundsätzlich ähnlich zu dem Blechbearbeitungssystem der Fig. 1 aufgebaut ist. Insbesondere sind die Primärträger 18 und die Bereiche 14, 28 hier ähnlich angeordnet. Die Transporteinrichtung 16 des Blechbearbeitungssystems 10 der Fig. 2 umfasst zwei Sekundärträger 22.1 und 22.2 mit jeweiligen Sekundärlinearantrieben 24 und Teileaufnahmeeinrichtungen 26. Im vorliegenden Beispiel weisen beide Sekundärträger 22 jeweils zwei Teileaufnahmeeinrichtungen 26 auf, wobei auch eine andere Anzahl und eine andere Anordnung möglich wären. Der zweite Sekundärträger 22.2 ist in diesem Beispiel entsprechend zum ersten Sekundärträger 22.1 aufgebaut und im weiteren wird lediglich auf den ersten Sekundärträger 22.1 Bezug genommen, wobei die Ausführungen entsprechend gelten.
Der erste Sekundärträger 22.1 ist mit dem ersten Primärlinearantrieb 20.1 , 21.1 drehbar gekoppelt, nämlich über eine Drehkopplung 30.1 an einem seiner Enden. Am gegenüberliegenden Ende des Sekundärträgers 22.1 ist der Sekundärträger 22.1 über eine Drehkopplung 30.2 mit dem zweiten Primärlinearantrieb 20.2, 21.3 drehbar gekoppelt.
Über die jeweilige Drehkopplung 30 ist also der Sekundärträger 22.1 relativ zum entsprechenden Primärläufer 21 drehbar gelagert. Wenn sich der Primärläufer 21 entlang der Primärlinearführung 20 bewegt, bewegt sich der Drehpunkt der Drehkopplung 30 entsprechend. Die Primärläufer 21.1 und 21.3 sind unabhängig voneinander bewegbar.
An einem Ende des Sekundärträgers 22.1 ist die Kopplung mit dem Primärlinearantrieb 21 , 20, hier die Drehkopplung 30.2, verschieblich ausgeführt. Zu diesem Zweck weist die Drehkopplung 30.2 ein Führungselement 32 auf. Hierdurch lassen sich unterschiedliche Winkel des Sekundärlinearantriebs 22.1 ausgleichen.
Der Sekundärträger 22.1 ist parallel zu seinen Sekundärlinearantrieben 24 bzw. parallel zu seiner Erstreckungsrichtung verschieblich relativ zum Primärlinearantrieb 21.3, 20.2 gelagert. Bei dieser Konstruktion ist die Kinematik des Sekundärträgers 22.1 bzw. der Teileaufnahmeeinrichtungen 26 besonders einfach durch eine hier nicht dargestellte Steuerungseinrichtung des Blechbearbeitungssystems bzw. der Transporteinrichtung berechenbar.
Ein Kabelabgang der Sekundärlinearantriebe 22 und/oder der hier nicht dargestellten Tertiärantriebe und/oder der Teileaufnahmeeinrichtungen 26 ist bevorzugt über das schubstarr gelagerte Ende des Sekundärträger 22.1 , also hier über die Drehkopplung 30.1 geführt.
Ähnlich wie bei dem Blechbearbeitungssystem 10 der Fig. 1 lassen sich im Blechbearbeitungssystem 10 der Fig. 2 Blechteile insbesondere zwischen dem Ladebereich 14 und dem Lagerbereich 28.1 besonders schnell transportieren, da der Sekundärträger 22.1 zu diesem Zweck nur relativ geringfügig bewegt werden muss. Ein jeweiliger Transportvorgang erfolgt dabei hauptsächlich entlang dem Sekundärträger 22.1 bzw. seiner Sekundärlinearantriebe 24 mittels der entsprechenden Teileaufnahmeeinrichtung 26.
Als eine Besonderheit im Vergleich zu Fig. 1 tritt hier hinzu, dass der Primärläufer 21.1 und der Primärläufer 21.3 bzw. die gegenüberliegenden Enden des Sekundärträgers 22.1 unabhängig voneinander und damit grundsätzlich auch gegenläufig bewegbar sind. Dadurch lässt sich der Sekundärträger 22.1 grundsätzlich auch drehen, nämlich um einen Drehpunkt der zwischen den beiden Enden des Sekundärträger 22.1 liegt. Der Drehpunkt muss nicht notwendigerweise genau in der Mitte liegen und kann sich grundsätzlich auch bewegen. Letztlich sind sehr komplexe Bewegungsabläufe möglich. Grundsätzlich bewirkt die Drehbarkeit des Sekundärträger, insbesondere wenn der Drehpunkt relativ nah an der Mitte des Sekundärträger 22.1 liegt, dass eine Bewegung einer Teileaufnahmeeinrichtung 26 in x-Richtung ermöglicht wird, wobei der Sekundärträger 22.1 nicht oder nur geringfügig translatorisch bewegt werden muss, sodass die Trägheit des Sekundärträger 42.1 sich entsprechend gering auswirkt.
Zwar weist der Sekundärträger 22.1 grundsätzlich auch eine Trägheit gegenüber einer Rotation auf. Es ist aber besonders vorteilhaft, dass die Winkel, um die der Sekundärträger 22.1 bewegt wird, relativ klein sein können. Im Ergebnis lässt sich also die Trägheitswirkung des Sekundärträger 22.1 durch die drehbare, insbesondere doppelt drehbare Aufhängung und Ansteuerung weiter reduzieren. Dadurch lässt sich die Transportgeschwindigkeit, insbesondere für den Fall, dass auch eine gewisse Bewegung des jeweiligen Blechteils in x-Richtung nötig ist, weiter erhöhen.
Außerdem verbessert die Drehbarkeit des Sekundärträgers in Verbindung mit einem Simultantransport den möglichen Durchsatz erheblich.
In Fig. 3 ist ein weiteres Blechbearbeitungssystem beispielhaft dargestellt. Die Kinematik der Transporteinrichtung 16 ist ähnlich zu derjenigen des Blechbearbeitungssystem 10 der Fig. 2. Insbesondere sind die Sekundärträger 22.1 und 22.2 beide doppelt drehbar aufgehängt und ansteuerbar.
Im Blechbearbeitungssystem 10 der Fig. 3 sind der Ladebereich 14 und zwei Lagerbereiche 28.1 und 28.2 in einer Reihe angeordnet, die im Wesentlichen entlang den Sekundärträgern 22 verläuft. Bei dieser Anordnung ist es möglich, dass alle Transportvorgänge zwischen den Bereichen 14, 28.1 und 28.2 hauptsächlich entlang den Sekundärlinearantrieben 24 und/oder hauptsächlich in y-Richtung ablaufen.
In Fig. 4 ist ein Blechbearbeitungssystem 10 in einer Seitenansicht gezeigt, welches insbesondere demjenigen der Fig. 1 ähnelt. Es ist ein Sekundärträger 22 sichtbar, welcher mittels eines ersten Primärlinearantriebs 20.1 , 21.1 und mittels eines zweiten Primärlinearantrieb 20.2, 21 .2 senkrecht zur Bildebene, also in einer x-Richtung bewegbar ist. Der Sekundärträger 22 kann - ähnlich zu den Blechbearbeitungssystemen 10 der Fig. 2 und 3 - drehbar mit den Primärlinearantrieben 20, 21 gekoppelt sein, was in Fig. 4 allerdings nicht dargestellt ist.
Auf der dem Betrachter von Fig. 4 zugewandten Seite weist der Sekundärträger 22 einen Sekundärlinearantrieb 24 auf. Dieser umfasst eine Sekundärlinearführung, welche fest mit dem Sekundärträger 22 verbunden ist, und einen Sekundärläufer, welcher fest mit einem Tertiärträger 34.1 verbunden ist. Der Tertiärträger 34.1 umfasst eine Tertiärlinearführung. Ein Tertiärläufer ist mit einer Teileaufnahmeeinrichtung 26.1 fest verbunden. Der Tertiärläufer und die Tertiärlinearführung bilden zusammen einen Tertiärlinearantrieb 36. Auf der dem Betrachter von Fig. 4 abgewandten Seite des Sekundärträger 22 ist eine weitere Teileaufnahmeeinrichtung 26.2 vorgesehen, die mit einem weiteren Tertiärträger 34.2 gekoppelt und entsprechend der Teileaufnahmeeinrichtung 26.1 mit dem Sekundärträger 22 gekoppelt und bewegbar ist.
Die Teileaufnahmeeinrichtung 26.1 trägt in der Darstellung der Fig. 4 ein Blechteil 38 und ist im Begriff, dieses Blechteil 38 auf einem Stapel 40 von Blechteilen abzulegen. Der Stapel 40 befindet sich in einem Lagerbereich 28, zum Beispiel auf einer Palette. Im Ladebereich 14 der hier nicht dargestellten Blechbearbeitungseinrichtung befinden sich noch weitere Blechteile 38, die noch zu transportieren sind, beispielsweise zu dem Lagerbereich 28. Zu diesem Zweck kann beispielsweise die Teileaufnahmeeinrichtung 26.2 dazu angesteuert werden, eines der Blechteile 38 aufzunehmen und in den Lagerbereich 28 zu transportieren.
Durch den Tertiärlinearantrieb 36 ist die jeweilige Teileaufnahmeeinrichtung 26 in z-Richtung, also in vertikaler Richtung bewegbar. Somit kann die Teileaufnahmeeinrichtung 26 einem jeweiligen Blechteil 38 vertikal angenähert werden, um dieses aufzunehmen. Die Verbindung zum Blechteil 38 kann beispielsweise durch einen Magneten und/oder einen Saugnapf realisiert sein. Das Blechteil 38 bzw. die Teileaufnahmeeinrichtung 26.1 kann dann beispielsweise mittels des Tertiärlinearantriebs 36 angehoben werden und mittels des Sekundärlinearantriebs 24 in y-Richtung sowie mittels der Primärlinearantriebe 20, 21 in x-Richtung transportiert werden. Die x-Richtung verläuft in Fig. 4 senkrecht zur Bildebene.
Die Blechbearbeitungssysteme 10 bzw. Transporteinrichtungen 16 der vorstehend beschriebenen Figuren ermöglichen einen besonders schnellen Transport von Blechteilen, insbesondere mit Transportvorgängen, die hauptsächlich entlang dem jeweiligen Sekundärträger 22 bzw. hauptsächlich in y-Richtung verlaufen. Hierdurch ist ein besonders hoher Durchsatz im Bearbeitungsbetrieb des Blechbearbeitungssystems möglich.
In der Fig. 5 wird in einer schematisch vereinfachten Darstellung eine weitere Ausführungsform gezeigt. Zwei Primärträger 18.1 und 18.2 sind in der Blattebene parallel zueinander von oben nach unten verlaufend gezeigt. Senkrecht zu ihnen, aber ebenfalls in der Blattebene (nur in dieser Darstellung senkrecht, grundsätzlich aber doppelt rotativ drehbar aufgehängt), befindet sich ein Sekundärträger 22. Dieser Sekundärträger 22 kann verfahren werden. In der Blattebene, in der Realität aber unterhalb der Primärträger 18 und Sekundärträger 22 befindet sich eine Region mit darauf liegenden Blechteilen verschiedener Größe, die als Blechteil 38.1 bzw. 38.2 gekennzeichnet sind. In dem dargestellten Beispiel handelt es sich jeweils um Kreisformen, der Unterschied der Blechteile 38 in ihrer Größenabmessung kann aber auch deutlich größer sein.
Eine Region mit Blechteilen 38 ist benachbart zum ersten Primärträger 18.1 und eine Region mit Blechteilen 38 ist benachbart zum zweiten Primärträger 18.2 zu sehen.
An dem Sekundärträger 22 sind zwei Tertiärträger 34 dargestellt. Diese befinden sich auf unterschiedlichen Seiten des Sekundärträgers 22 und sind unabhängig voneinander verfahrbar. Rein schematisch ist durch eine unterschiedliche Wahl der Größe angedeutet, dass die beiden Tertiärträger 34.1 und 34.2 entweder unterschiedliche Abmessungen oder Größenverhältnisse besitzen oder vielleicht auch von einem ganz anderen Typ sind, also etwa mit Magnetismus oder mit Unterdrück arbeiten.
Das Blechbearbeitungssystem 10 kann also so eingestellt sein, dass die Tertiärträger 34.1 direkt und gezielt Bleichteile 38.1 mit kleinerer Abmessung ansteuern, diese aufnehmen und dann parallel zum Sekundärträger 22 auch auf die andere Seite verbringen. Die Tertiärträger 34.2 mit wesentlich größeren Kräften können dann auch die größeren Bleichteile 38.2 aufnehmen, diese verbringen und wie in der Figur angedeutet auch als Stapel 40 aufeinander abstapeln.
Rechts oben in Bild Figur 5 ist angedeutet, wie die X-, Y- und Z-Achse in der Praxis angeordnet sind. Dazu wird auch eine Drehbarkeit um die Z-Achse mittels eines Radius Rz angedeutet.
In der Fig. 6 ist in ähnlicher Form - wie in der Figur 5 - eine weitere Ausführungsform dargestellt, die gleich mehrere Merkmale veranschaulicht.
Man sieht wiederum ganz links und ganz rechts je einen Primärträger 18. Senkrecht zu dem Primärträger 18 verlaufen hier drei Sekundärträger 22.1 , 22.2 und 22.3. Alle drei Sekundärträger 22 sind in Richtung parallel zum Primärträger 18 beweglich, was durch Pfeile angedeutet ist.
Unterhalb der Sekundärträger 22 sind zwei Transportförderbänder zu erkennen, auf denen sich links in ungeordnetem Zustand und rechts im geordneten Zustand nach einer Transportierung Blechteile 38 befinden. Die Blechteile 38 sind hier zur Vereinfachung alle gleich groß, dafür aber länglich oval dargestellt. Selbstverständlich kommen hier auch ganz andere Relativgrößen und Formen in Betracht. An jedem der drei Sekundärträger 22.1 , 22.2 und 22.3 befinden sich ein oder mehrere Tertiärträger 34 mit Tertiärlinearantrieben 36. Diese Tertiärträger 34 sind senkrecht zur Blattebene beziehungsweise üblicherweise aufwärts und abwärts beweglich. Man sieht deutlich, dass der Tertiärträger 34 an dem mittleren Sekundärträger 22.2 größer dargestellt ist, was einen kräftigeren Aufbau oder eine andere Funktionsweise veranschaulichen soll. Die Teileaufnahmeeinrichtungen 26 an den Tertiärträgern 34 nehmen auf dem linken Förderband herantransportierte Blechteile 38 auf, fahren aus dem Zugriffsbereich des Förderbandes nach oben und dann insgesamt längs des Sekundärträgers 22 nach rechts, während der Sekundärträger 22 relativ zu den Förderbändern bewegt wird.
Auf dem rechts dargestellten Förderband werden die Blechteile 38 dann geordnet abgelegt und stehen für eine weitere Bearbeitung in der Blechbearbeitungseinrichtung 12 zur Verfügung. Die beiden Förderbänder können parallel oder an die parallel, konstant oder auch unterschiedlich schnell bewegt werden.
Zur Veranschaulichung sieht man auch hier rechts oben die Bewegungsachsen X, Y und Z sowie eine Drehrichtung Rz.
Bezugszeichenliste
10 Blech bearbeitungssystem
12 Blech bearbeitungseinrichtung
14 Ladebereich
16 T ransporteinrichtung
18 Primärträger
20 Primärlinearführung
21 Primärläufer
22 Sekundärträger
24 Sekundärlinearantrieb
26 T eileaufnahmeeinrichtung
28 Lagerbereich
30 Drehkopplung
32 Führungselement
34 Tertiärträger
36 Tertiärlinearantrieb
38 Blechteil
40 Stapel

Claims

Ansprüche
1. Materialbearbeitungssystem, insbesondere Blechbearbeitungssystem (10), umfassend eine Materialbearbeitungseinrichtung, insbesondere eine Blechbearbeitungseinrichtung (12), insbesondere Laserschneideeinrichtung, und eine Transporteinrichtung (16) zum Beladen und/oder Entladen der Materialbearbeitungseinrichtung (12) mit Materialeilen, wobei die Transporteinrichtung (16) umfasst: einen ersten Primärträger (18) mit einem ersten Primärlinearantrieb (20, 21), einen zweiten Primärträger (18) mit einem zweiten Primärlinearantrieb (20, 21), einen Sekundärträger (22) mit einem Sekundärlinearantrieb (24), einen Tertiärträger (34) mit einem Tertiärantrieb (36) und eine Teileaufnahmeeinrichtung (26) zum Aufnehmen von Materialteilen, insbesondere Blechteilen (38), wobei der Sekundärträger (22) mit dem ersten Primärlinearantrieb (20, 21) und dem zweiten Primärlinearantrieb (20, 21) jeweils gekoppelt und durch diesen bewegbar ist, wobei der Tertiärträger (34) mit dem Sekundärlinearantrieb (24) gekoppelt und durch diesen bewegbar ist, wobei die Teileaufnahmeeinrichtung (26) mit dem Tertiärantrieb (36) gekoppelt und durch diesen bewegbar ist, wobei die Transporteinrichtung (16) für wenigstens einen Transportvorgang dazu eingerichtet ist, ein Materialteil, insbesondere ein Blechteil (38) hauptsächlich in einer Transportrichtung zu transportieren, welche zumindest im Wesentlichen entlang dem Sekundärlinearantrieb (24) verläuft.
2. Materialbearbeitungssystem, insbesondere Blechbearbeitungssystem (10) nach Anspruch 1 , wobei die Transporteinrichtung (16) umfasst: einen zweiten Sekundärlinearantrieb (24) am Sekundärträger (22), einen zweiten Tertiärträger (34) mit einem zweiten Tertiärantrieb (36) und eine zweite Teileaufnahmeeinrichtung (26), wobei die zweite Teileaufnahmeeinrichtung (26) mit dem zweiten Tertiärantrieb (36) gekoppelt und durch diesen bewegbar ist, wobei der zweite Tertiärträger (34) mit dem zweiten Sekundärlinearantrieb (24) gekoppelt und durch diesen bewegbar ist.
3. Materialbearbeitungssystem, insbesondere Blechbearbeitungssystem (10) nach Anspruch 2, wobei der zweite Sekundärlinearantrieb (24) parallel aber versetzt zum ersten Sekundärlinearantrieb (24) angeordnet ist und/oder wobei der erste und der zweite Sekundärlinearantrieb (24) auf gegenüberliegenden Seiten des gemeinsamen Sekundärträgers (22) angeordnet sind.
4. Materialbearbeitungssystem, insbesondere Blechbearbeitungssystem (10) nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei die Transporteinrichtung (16) umfasst: einen dritten und einen vierten Primärlinearantrieb (20, 21), einen zweiten Sekundärträger (22) mit einem zweiten Sekundärlinearantrieb (24), einen zweiten Tertiärträger (34) mit einem zweiten Tertiärantrieb (36) und eine zweite Teileaufnahmeeinrichtung (26), wobei die zweite Teileaufnahmeeinrichtung (26) mit dem zweiten Tertiärantrieb (36) gekoppelt und durch diesen bewegbar ist, wobei der zweite Tertiärträger (34) mit dem zweiten Sekundärlinearantrieb (24) gekoppelt und durch diesen bewegbar ist und wobei der zweite Sekundärträger (22) mit dem dritten und dem vierten Primärlinearantrieb (20, 21) jeweils gekoppelt und durch diesen bewegbar ist.
5. Materialbearbeitungssystem, insbesondere Blechbearbeitungssystem (10) nach Anspruch 4, wobei der dritte Primärlinearantrieb (20, 21) zumindest im Wesentlichen kollinear zum ersten Primärlinearantrieb (20, 21) ausgeführt ist und/oder wobei der vierte Primärlinearantrieb (20, 21) zumindest im Wesentlichen kollinear zum zweiten Primärlinearantrieb (20, 21) ausgeführt ist.
6. Materialbearbeitungssystem, insbesondere Blechbearbeitungssystem (10) nach einem der Ansprüche 2 bis 5, wobei der zweite Sekundärlinearantrieb (24) unabhängig vom ersten Sekundärlinearantrieb (24) betreibbar ist.
7. Materialbearbeitungssystem, insbesondere Blechbearbeitungssystem (10) nach einem der Ansprüche 2 bis 6, wobei die Transporteinrichtung (16) dazu eingerichtet ist, dass die erste Teileaufnahmeeinrichtung (26) mit einem aufgenommenen Blechteil (38) von einem Aufnahmebereich (14) zu einem Ablagebereich (28) bewegt wird, während die zweite Teileaufnahmeeinrichtung (26) von dem Ablagebereich (28) zu dem Aufnahmebereich (14), insbesondere ohne ein Blechteil (28), bewegt wird.
8. Materialbearbeitungssystem, insbesondere Blechbearbeitungssystem (10) nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei der Sekundärträger (24) mit dem ersten und dem zweiten Primärlinearantrieb (20, 21) jeweils drehbar gekoppelt ist, insbesondere wobei der Sekundärträger (22) durch den ersten und den zweiten Primärlinearantrieb (20, 21) unabhängig voneinander bewegbar ist.
9. Materialbearbeitungssystem, insbesondere Blechbearbeitungssystem (10) nach Anspruch 8, wobei die drehbare Kopplung (30) zwischen dem Sekundärträger (22) und dem ersten Primärlinearantrieb (20, 21) schubstarr ausgeführt ist, insbesondere wobei ein Kabelabgang des Sekundärträgers (22) über die Kopplung (30) zwischen dem Sekundärträger (22) und dem ersten Primärlinearantrieb ((20, 21) geführt ist, und/oder wobei die drehbare Kopplung (30) zwischen dem Sekundärträger (22) und dem zweiten Primärlinearantrieb (20, 21) verschieblich ausgeführt ist. 10. Materialbearbeitungssystem, insbesondere Blechbearbeitungssystem (10) nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei die Kopplung (30) zwischen dem Sekundärträger (22) und dem ersten Primärlinearantrieb (20, 21) und/oder zwischen dem Sekundärträger (22) und dem zweiten Primärlinearantrieb (20, 21) zumindest im Wesentlichen an einem Ende, insbesondere an gegenüberliegenden Enden, des Sekundärträgers (22) und/oder Sekundärlinearantriebs (24) angeordnet ist.
11. Materialbearbeitungssystem, insbesondere Blechbearbeitungssystem (10) nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei Teileaufnahmeeinrichtungen (26) mit unterschiedlichen Tertiärträgern (34) und/oder unterschiedlichen Tertiärantrieben (36) und/oder mit Tertiärantrieben (36) unterschiedlichen Typs für verschiedene Teileaufnahmeeinrichtungen (26) ausgestattet sind.
12. Materialbearbeitungssystem, insbesondere Blechbearbeitungssystem (10) nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei einer oder mehrere der Sekundärträger (22) mit mehreren Tertiärträgern (34) und diesen Tertiärträgern (34) zugeordneten Teileaufnahmeeinrichtungen (26) ausgestattet sind.
13. Materialbearbeitungssystem, insbesondere Blechbearbeitungssystem (10) nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei dritte und gegebenenfalls auch vierte und weitere Sekundärträger
(22) mit Sekundärlinearantrieben (24) vorgesehen sind, an denen ein, zwei oder auch mehrere Tertiärträger (34) mit Tertiärantrieben (36) angeordnet sind.
14. Materialbearbeitungssystem, insbesondere Blechbearbeitungssystem (10) nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei an den Sekundärträgern (22) ein um ein oder mehrere Dreh- oder Schwenkachsen dreh- oder schwenkbarer ansteuerbarer Mechanismus als oder zusätzlich zu den Tertiärträgern (34) angeordnet und mittels Tertiärantrieben (36) bewegbar ist. 15. Materialbearbeitungssystem, insbesondere Blechbearbeitungssystem (10) nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei die Transporteinrichtung (16) zu einem Transportvorgang eingerichtet ist, bei dem ein Materialteil, insbesondere ein Blechteil (38) mittels wenigstens zwei Teileaufnahmeeinrichtungen (26) gleichzeitig transportiert wird, insbesondere wobei die Teileaufnahmeeinrichtungen (26) an unterschiedlichen Sekundärträgern (22) angeordnet sind und/oder insbesondere wobei das Materialteil, insbesondere das Blechteil (38) beim T ransport gedreht wird.
16. Materialbearbeitungssystem, insbesondere Blechbearbeitungssystem (10) nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei die Transporteinrichtung (16) dazu eingerichtet ist, beim Entladen der Materialbearbeitungseinrichtung, insbesondere der Blechbearbeitungseinrichtung (12) Materialteile, insbesondere Blechteile (38) zu stapeln und/oder beim Beladen der Materialbearbeitungseinrichtung, insbesondere der Blechbearbeitungseinrichtung (12) Materialteile, insbesondere Blechteile (38) von einem Stapel (40) zu entnehmen und/oder wobei die Transporteinrichtung (16) dazu eingerichtet ist, Materialteile, insbesondere Blechteile (38) an einer jeweils vordefinierten Position aufzunehmen und/oder an einer jeweils vordefinierten Position abzulegen.
17. Materialbearbeitungssystem, insbesondere Blechbearbeitungssystem (10) nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei das Materialbearbeitungssystem, insbesondere Blechbearbeitungssystem eine Steuerungseinrichtung zur Steuerung der Transporteinrichtung umfasst, wobei die Steuerungseinrichtung dazu eingerichtet ist: eine Reihenfolge zu planen, in der eine vorbestimmte Menge an Materialteilen, insbesondere an Blechteilen (38) transportiert wird, und die Reihenfolge bezüglich der für den Transport der Menge an Materialteilen, insbesondere Blechteilen erforderlichen Gesamtzeit mittels eines Optimierungsalgorithmus zu optimieren. 18. Materialbearbeitungssystem, insbesondere Blechbearbeitungssystem (10) nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei das Materialbearbeitungssystem, insbesondere das Blechbearbeitungssystem (12) dazu eingerichtet ist, Materialteile, insbesondere Blechteile (38), insbesondere nach der Bearbeitung mittels der Materialbearbeitungseinrichtung, insbesondere der Blechbearbeitungseinrichtung (12), mittels der Transporteinrichtung (16) zu bewegen, deren Fläche wenigstens 10 cm2, bevorzugt wenigstens 100 cm2, bevorzugt wenigstens 500 cm2 beträgt und/oder deren Gewicht wenigstens 50 g, bevorzugt wenigstens 0,1 kg, bevorzugt wenigstens 0,5 kg, bevorzugt wenigstens 1 kg, beträgt, und/oder wobei das Materialbearbeitungssystem, insbesondere das Blechbearbeitungssystem (12) dazu eingerichtet ist, Materialteile, insbesondere Blechteile (38), beispielsweise Rohmaterialplatten für eine Laserschneideinrichtung, mittels der Transporteinrichtung (16) zu bewegen, deren Fläche wenigstens 2 m2, bevorzugt wenigstens 3 m2 beträgt und/oder deren Gewicht wenigstens 1000 kg, bevorzugt wenigstens 2000 kg, beträgt, und/oder wobei die Transporteinrichtung (16) dazu eingerichtet ist, die Materialbearbeitungseinrichtung, insbesondere Blechbearbeitungseinrichtung (12) sowohl zu Beladen als auch zu Entladen.
19. Verfahren zum Transportieren von Materialteilen, insbesondere von Blechteilen (14) in einem Materialbearbeitungssystem, insbesondere einem Blechbearbeitungssystem (10) nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei bei wenigstens einem Transportvorgang, insbesondere einem Entladen der Materialbearbeitungseinrichtung, insbesondere der Blechbearbeitungseinrichtung (12), wenigstens ein Materialteil, insbesondere ein Blechteil (38) zumindest hauptsächlich in einer Transportrichtung transportiert wird, welche zumindest im Wesentlichen entlang dem Sekundärlinearantrieb (24) und/oder zumindest im Wesentlichen senkrecht zum ersten und/oder einem zweiten Primärlinearantrieb (20, 21) verläuft.
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