JP7113140B2 - 加工システムからの切断部品の迅速な除去のためのシステム及び方法 - Google Patents

Description

本発明は、加工システムで加工された部品を除去する除去システム及び除去方法に関する。

加工産業、特に金属加工産業、例えばレーザ切断では、加工工程及び／又は製造工程の大部分が完全に自動的に行われる。加工システム、例えばレーザ切断システムは、自動化によってより効率的になり、製造される部品はより高品質であり、部品を製造することができるサイクル時間を短縮することができる。レーザ切断システムのサイクル時間に及び得る原材料（ワークピース）の製造された部品を取り扱うために利用可能な自動化の解決策がないため、加工システムは欠点を有するか、又は自動化から生じる利点を完全に実施することができない。サイクル時間は、レーザ切断システムがワークピース（金属シート）から部品を切断することが必要な時間である。

レーザ切断システムなどの加工システムでは、交換テーブルとして設計された輸送ユニットを設けることができ、これはワークピースを受け取ることができ、その後、交換テーブルと共に加工システムの別個の切断領域に自動的に移動することができる。加工後、ワークピースから切断された部品を有する交換テーブルは、加工領域から、切断部品をスクラップスケルトン（金属シートからの残留材料）から除去することができる領域に輸送することができる。

従来技術で知られている解決策の場合、除去は手動で行うことができ、金属シート又はワークピースから切り取られた部品は、人によって手動でアンロードされる。次いで、新しい金属シートを、人によって輸送ユニット又は加工ステーション上に手動で配置するか、又は装填装置によって自動化することもできる。手動によるロード及びアンロードは、加工システムの全体的なサイクル時間を増加させる。時間のかかる手動の材料の取り扱いを改善するために、従来技術で知られている静止ロボットソリューションが、製造された部品をアンロードする輸送テーブル又は輸送ユニットの隣に提供される。

これらのロボットソリューションは、輸送テーブルに隣接したそれらの静止した固定された位置決めのために、輸送テーブルのすべての領域がロボットによってカバー又は把持され得るように、サイズ及び移動性において適切に寸法設定されなければならないという欠点を有する。これは、金属シートからすべての切断部品を受け取る及び除去するために、いくつかの軸を有するロボット、例えば６軸ロボットを必要とする。これらのロボットソリューションは、より重く、工場がロボットのより高いモーメントのために設計されなければならないため、複雑さ及びサイズ、したがって加工システム全体のコストを増加させる可能性がある。さらに、ロボットソリューションを新しい製品に適合させるための努力が増加する。

独国特許出願公開第１０２００８０１９１１０号明細書は、コンパクトなシートホルダを有する横部材を含むシート搬送装置に関する。シート搬送装置は、シート加工機とシート載置部との間に、互いに平行して設置された複数の軌道上を独立して走行可能な複数の横断要素を含む。各横断要素は、シートを保持するシート保持部を有する。

したがって、本発明の目的は、より短いサイクル時間で製造された部品を除去するための除去システム及び方法を提供し、従来技術で知られている欠点を少なくとも部分的に克服することである。

この目的は、本発明によれば、加工システムで加工された部品を除去するための除去システム、及び添付の特許請求の範囲に明示された特徴を有する加工システムで加工された部品を除去するための方法によって達成される。

第１の態様によれば、本発明は、加工システム内で加工された部品を除去するための除去システムを提供し、除去システムは、加工システムで加工されたワークピースの中間貯蔵及び／又は輸送用に使用される輸送ユニットを備え又は輸送システムに係合し、加工されたワークピースは、部品を備え、除去システムは、輸送ユニットの長手方向軸に対して横方向に延在し、中心長手方向軸を有し、輸送ユニットの長手方向軸の軸方向に移動することができるブリッジ移動システムと、ブリッジ移動システム上に配置され、ブリッジ移動システムの中心長手方向軸に実質的に平行に延在する少なくとも第１の部品コンベヤシステムを備える部品コンベヤシステムと、輸送ユニット、ブリッジ移動システム、及び部品コンベヤシステムと通信し、輸送ユニット、ブリッジ移動システム、及び部品コンベヤシステムに制御コマンドを提供する制御ユニットとを備える。

本発明の目的のために、加工システムは、切断システム、特にレーザ切断システムを意味すると理解される。レーザ切断システムは、ワークピース、例えば金属シートが個々の部品に加工され、例えば個々の板金部品に切断され、又は個々の輪郭が切り取られる実際のレーザ切断ユニットを備える。

さらに、本発明の意味において、ブリッジ移動システムは、ブリッジ状構造を有する電気機械移動システムとして理解されるべきである。一実施形態では、ブリッジ移動システムは、２つのフィードモータ、したがって共通の駆動シャフトを移動させる２つの別個の駆動トレインを備える。電気モータ、例えば直流モータ、交流及び三相モータ、特にサーボモータをフィードモータとして使用することができる。別個のフィードモータは、制御ユニット及びコンバータシステムの特別な関数を使用して角度同期方式で動作することができる。２つのフィードモータは、有利には、マスタースレーブ原理に従って互いに接続され、その結果、それぞれの位置は互いに同一であるか、又は１つのフィードモータのみが使用されたかのように挙動するように調整される。したがって、ブリッジ移動システムの両側の間の機械的シャフト連結は、有利には必要ではない。各駆動トレインは、位置決め測定システムを有することが好ましく、実際の位置は、実際の位置をオフセットすることによって制御ユニットを介して決定することができる。ブリッジ移動システムは、好ましくは、輸送ユニットの長手方向軸に対して横方向に延在し、中心長手方向軸を有し、輸送ユニットの長手方向軸の軸方向に移動することができる。ブリッジ移動システムは、輸送ユニットの両側のガイドシステム内の２つのガイドアーム（ブリッジピラー）を介して案内され、これによって輸送ユニットに連結され得る。代替的な実施形態では、ブリッジ移動システムは、輸送ユニットに隣接して両側に設置された追加のフレームを介して輸送ユニット上を案内され移動することができる。

追加で、本発明の意味において、除去システムの制御ユニットは、輸送ユニット、ブリッジ移動システム、及び部品コンベヤシステムと通信する制御ユニットに関する。一実施形態では、制御ユニットは、第１、第２及び／又は第３の部品コンベヤシステムならびに把持システムと通信する。制御ユニットは、メインプロセッサ（ＣＰＵ）、専用プロセッサ、又はマイクロコントローラなどのプロセッサを含む任意の電子デバイスを指す。プロセッサは、電子制御コマンドを提供するために専用のコンピューティングタスクを実行するように適合される。制御ユニットは、データ（入力）を受信し、次いで一連の所定の動作を実行し、それによって情報又は信号（出力）の形態の結果を生成することができる。文脈に応じて、制御ユニットはプロセッサを意味するか、又はより一般的には、単一のハウジング又は複数のハウジングに含まれる相互接続された要素のアセンブリと共にプロセッサを指すことができる。一実施形態では、制御ユニットは、産業用ＰＣのプロセッサ上のプログラマブルロジックコントローラ（ＰＬＣ）又はＰＬＣのソフトウェア実装を表すことができる。さらに、制御ユニットは、別のシステム上のエンティティとして動作することができる。

本発明は、加工されたワークピースの部品を除去するのに必要な時間が短縮され、その結果、必要な除去時間がレーザシステムの切断時間に実質的に対応する改善された除去システムが必要であるという知見に基づいている。有利には、加工されたワークピースの部品は、構造化された方法で除去することができ、特に、本発明による除去システムによる加工システムの加工時間中に、部品コンベヤシステム上に構造化された方法で載置及び除去することができ、新しいワークピースを輸送ユニット上での加工用に利用可能にすることができる。したがって、自動化技術の加工時間を有利な方法で最適化することができ、加工システムを最大容量で動作させることができる。さらに、システム内のダウンタイム及びエラーが低減され、製造された部品の品質が完全に自動化された正確な製造によって改善される。

有利な実施形態及びさらなる発展形態は、従属請求項及び図面を参照した説明から生じる。

本発明の意味において、第１の部品コンベヤシステムは、ブリッジ移動システム上に配置された静止又は移動可能（好ましくはローラ上に取り付けられて移動可能）コンベヤシステムとして理解されるべきである。第１の部品コンベヤシステムは、ブリッジ移動システムの中心長手方向軸に実質的に平行に延在する。第１の部品コンベヤシステムは、好ましくは、リボンコンベヤ又はベルトコンベヤとして設計される。有利な実施形態では、第１の部品コンベヤシステムは、輸送される加工されたワークピースの部品に対応する材料で作製されたコンベヤベルトを有する少なくとも第１の軸方向に移動可能なコンベヤベルトを備える。コンベヤベルトは交換可能である。加工されたワークピースの一部は、軸方向に移動可能なコンベヤベルト上に（手動及び／又は自動で）載置され、輸送され得る。一実施形態では、加工されたワークピースの一部は、把持システムによって軸方向に移動可能なコンベヤベルト上に載置され、搬送され得る。第１の部品コンベヤシステムは、軸方向に移動可能なコンベヤベルトを駆動するための少なくとも１つの駆動ユニットを有する。駆動ユニットは、好ましくは、制御ユニットと通信し、制御ユニットから電子制御コマンドを受信するか、又は電子応答信号を提供する電気モータとして設計される。一実施形態では、軸方向に移動可能なコンベヤベルトは、１つの移動方向に移動することができる。第１の部品コンベヤシステム上に載置された部品は、有利には、さらなる部品コンベヤシステム又は輸送容器（例えば、箱、パレット）に搬送することができる。有利な実施形態では、軸方向に移動可能なコンベヤベルトは、２つの移動方向に移動することができる。有利には、第１の部品コンベヤシステム上に載置された部品は、輸送ユニットの各側に配置されたさらなる部品コンベヤシステム又は輸送ユニットの各側に配置された輸送容器に輸送することができる。

有利な実施形態では、輸送ユニットは輸送テーブルを備える。輸送テーブルは、ワークピースを受け取り、それを加工システムの別個の切断領域に移動させるか、又は切断部品を加工領域からスクラップスケルトン（scrap skeleton）（金属シートからの残留材料）から除去することができる領域に切断部品を輸送することを意図している。追加で、輸送ユニットは、加工システムで加工されたワークピースの中間貯蔵及び／又は輸送のための移動可能輸送テーブルであると理解される。加工されたワークピース、例えば金属シートは、ワークピース（金属シート）の除去される部品又は加工された部品を含む。輸送テーブルは、２つの移動方向を有することができる。第１の移動方向では、輸送テーブルは、加工システム（レーザ切断システム）内に、及び加工システムから外に移動することができる。この第１の移動方向は、平行であるか、又は輸送テーブルもしくは輸送ユニットの長手方向軸に対応する。上面図では、輸送ユニットは、好ましくは略長方形であり、長手方向軸は、切断されたワークピースの加工移動に対応する。可能な第２の移動方向では、輸送テーブルは、加工システムの機械床の高さに対して垂直に下降及び上昇することができる。これにより、輸送ユニットのロード及びアンロードを単純化することができる。輸送テーブルは、例えば、ガイドシステム、例えばレール上で移動可能に設計することができる。輸送テーブルは、ローラ、ホイール、ベルト、チェーン、油圧又は空気圧シリンダ、及び電気駆動装置を介して移動可能に設計することもできる。輸送テーブルは、移動ロボットユニットとして設計することができ、又は移動ロボットユニットを備えることができる。輸送テーブルにより、迅速かつ効率的に加工されたワークピースを切断領域から、機械加工された部品をワークピースから除去して運び去ることができる領域に輸送することができ、好ましくは第１の部品コンベヤシステム上に載置させて輸送することができる。

有利な実施形態では、輸送ユニットは、交換テーブルを備える。本発明の意味において、交換テーブルは、加工システムで加工されたワークピースの中間貯蔵及び／又は輸送のための移動可能輸送テーブルであると理解される。加工されたワークピース、例えば金属シートは、ワークピース（金属シート）の除去される部品又は加工された部品を含む。本発明の意味では交換テーブルは、２つの移動方向に移動することができる。第１の移動方向では、交換テーブルは、（輸送ユニットの長手方向軸に沿って）加工システム（レーザ切断システム）内に、及び加工システムから外に移動することができる。可能な第２の移動方向では、交換テーブルは、加工システムの機械床の高さに対して垂直に下降及び上昇することができる。交換テーブルは、有利には、２つの別個の移動可能テーブルを備える。好ましい実施形態では、交換テーブルは、油圧式昇降ユニットと、２つの平面、特に２つのガイド平面とを有する。これら２つのガイド平面は各々、２つの別個のテーブルのうちの１つを有する。２つのテーブルは別々に設計され、個別に移動することができるので、レーザ切断システムでは、ワークピースを交換テーブルの第１のテーブル上で同時に加工することができ、交換テーブルの第２のテーブル上で既に加工されたワークピースの部分を、本発明による除去システムの把持システムによって除去することができる。交換テーブルの好ましい実施形態では、第１のテーブルを有する上部ガイド平面は、第２のテーブルを有する下部ガイド平面が加工システムの機械床を有する平面内にあるように垂直に上方に移動される。第２のテーブルは、例えば、チェーンドライブを介して加工システム内に移動することができる。次いで、第１のテーブルを有する上部ガイド平面を、加工されたワークピースの部分を除去するための通常の作業高さまで下降させることができる。また、第１のテーブルを有する上部ガイド平面が加工システムの機械床を有する平面内にあるように、交換テーブルを垂直に下方に移動させることもできる。次いで、第１のテーブルは、例えば、チェーンドライブを介して加工システム内に移動することができる。他の駆動形態、例えば油圧シリンダ駆動装置、ベルト駆動装置及び／又は別個のモータもまた、それぞれのテーブルを駆動するために使用することができる。

有利な実施形態では、除去システムは把持システムを備える。有利な実施形態では、把持システムは制御ユニットと通信する。把持システムは、ワークピースからの加工された部品の自動把持を可能にし、特に制御ユニットから受信した制御コマンドによって自動的に制御される。把持システムは、例えば第１の部品コンベヤシステムに対する部品の迅速かつ正確に反復可能な把持及び除去を可能にする。

有利な実施形態では、把持システムは、除去システム上に配置され、加工された部品をワークピースから除去し、それらを少なくとも第１の部品コンベヤシステム上に載置させるように設計される。この実施形態では、把持システムは、多軸ロボット（産業用ロボット）、例えば６軸を有するロボットとして設計することができる。把持システムは、加工システムと輸送ユニットとの間の緩衝領域、又はロボットもしくはロボットアームの有効範囲内の領域に配置することができる。ロボットアームは、例えばロボットコントローラ及び／又は制御ユニットによって別々に異なる方法で制御することができるいくつかの軸を備えることができる。本発明の意味において、それぞれの軸の回転の異なる速度及び方向は、異なる方法を伴う。把持システムによって、加工された部品は、有利には、ワークピースから除去され、及び／又は、例えば、除去のために第１の部品コンベヤシステム上に把持されて載置され得る。

有利な実施形態では、把持システムは、ブリッジ移動システム上又はブリッジ移動システムに（例えば下に）配置され、加工された部品をワークピースから除去し、少なくとも第１の部品コンベヤシステム上にそれらを載置させるように設計される。この実施形態では、把持システムはスカラロボットとして設計することができ、これはブリッジ移動システムを移動させることによってワークピース上を移動させることができ、したがってワークピースの各領域から加工された部品を除去することができる。これに関して、把持システムの把持アームをより小さくすることができるか、又はより少ない軸数が必要とされる。

本発明によれば、第１の部品コンベヤシステムは、第１及び第２の軸方向に移動可能なコンベヤベルトを備え、その移動方向は互いに独立して制御することができ、好ましくは反対方向に移動する。有利な方法では、加工されたワークピースの部品は、第１の部品コンベヤシステムの第１又は第２の軸方向に移動可能なコンベヤベルト上に載置され、除去され得る。一実施形態では、加工されたワークピースの部品は、本発明の一実施形態による把持システムによって、第１の部品コンベヤシステムの第１又は第２の軸方向に移動可能なコンベヤベルト上に載置及び除去することができる。第１の部品コンベヤシステムの第１及び第２の軸方向に移動可能なコンベヤベルトは各々、それぞれの軸方向に移動可能なコンベヤベルトを駆動するための少なくとも１つの駆動ユニットを有する。それぞれの駆動ユニットは、好ましくは、制御ユニットと通信し、制御ユニットから電子制御コマンドを受信するか、又は応答信号を提供する電気モータとして設計される。一実施形態では、軸方向に移動可能なコンベヤベルトは、１つの移動方向に移動することができる。有利には、第１の部品コンベヤシステム上に載置された部品は、選別計画及び／又は除去計画に従って、輸送ユニットのそれぞれの側に配置された第２又は第３の部品コンベヤシステム及び／あるいは第１又は第２の輸送容器に輸送することができる。したがって、部品の単純化された選別及び分離を有利に達成することができる。

有利な実施形態では、除去システムは、輸送ユニットの長手方向軸の方向に軸方向に移動可能な少なくとも１つのコンベヤベルトを有する第２の部品コンベヤシステムを備える。第２の部品コンベヤシステムは、好ましくは、リボンコンベヤ又はベルトコンベヤとして設計される。有利な実施形態では、第２の部品コンベヤシステムは、輸送される加工されたワークピースの部品に対応する材料で作製されたコンベヤベルトを有する軸方向に移動可能なコンベヤベルトを備える。第２の部品コンベヤシステムは、第１の部品コンベヤシステムから加工されたワークピースの部品を有利に受け取り、対応する用途に応じて、それらを他のシステムに供給するか、又はそれらを輸送容器に輸送することができる。有利には、加工されたワークピースの部品は自動的に除去される。さらに、単純化された選別及び分離を有利に行うことができる。第２の部品コンベヤシステムの軸方向に移動可能なコンベヤベルトは、軸方向に移動可能なコンベヤベルトを駆動するための少なくとも１つの駆動ユニットを有する。少なくとも１つの駆動ユニットは、好ましくは、制御ユニットと通信し、制御ユニットから電子制御コマンドを受信するか、又は応答信号を提供する電気モータとして設計される。有利な実施形態では、第２の部品コンベヤシステムのコンベヤベルトは、第１の方向及び第２の方向に移動することができる。これにより、それぞれの産業シナリオにおける除去システムの個々の設置及び使用、あるいはは生産関連及び／又は場所固有の要件への適合が可能になる。

有利な実施形態では、把持システムは、少なくとも１つの把持ツールが配置される少なくとも１つの把持アームを備える。さらなる有利な実施形態では、把持システムは、少なくとも１つの把持ロボット、好ましくは２つの把持ロボットを備え、把持ロボットは、少なくとも１つのツール、特に把持ツールを有する。把持システムは、好ましくはスカラロボット（選択的コンプライアンス組立ロボットアーム）である。スカラロボットは、水平な把持アームを有する産業用ロボットである。一実施形態では、スカラロボットは、４つの軸及び４自由度を備える。４つの軸は、好ましくは、後続の軸の座標原点が前の軸の位置にのみ依存するように、連続運動学として設計される。一実施形態では、スカラロボットの第１及び第２の軸は、回転運動用に設計されている。第３及び第４の軸は、好ましくは１つの構成要素からなり、回転運動及び直線運動を可能にする。把持ツールは、把持アームの下端に配置される。

一実施形態では、スカラロボットは、把持アームの長さにわたって１００ｍｍ～１，２００ｍｍの範囲内の範囲を有する。本発明のスカラロボットは、１ｋｇ～２００ｋｇのペイロード範囲、好ましくは８ｋｇのペイロードの加工されたワークピースの部品を扱うように設計されている。追加で、本発明のスカラロボットは、３５０ｍｍ×３５０ｍｍの面積を有する加工されたワークピースの部品を扱うように設計されている。高速で反復可能な移動のために、スカラロボットは、加工されたワークピースの一部品がワークピースから部品コンベヤシステムに輸送されるピックアンドプレース用途に有利に使用することができる。

代替的な実施形態では、把持システムはデカルトロボットシステムとして設計することができる。デカルトロボットシステムは、線形駆動装置を備え、２軸又は３軸のデカルトロボットシステムとして設計することができる。

代替的な実施形態では、把持システムは、異なるように制御することができ、別個の駆動ユニットを有するいくつかの軸を有する把持ロボットとして設計することができる。駆動ユニットは、電気、空気圧、及び／又は油圧駆動装置を含むことができる。把持ロボットにより、作業シーケンスを自律的に、正確に、高速かつ自動的に反復可能に実行することができる。把持システムは、１つ又は複数の把持ツールを備えることができる。把持ツールは交換可能であり、自動的に又は把持システムを使用した手動入力によって交換又は置換することができる。

有利な実施形態では、把持ツールは、少なくとも１つの導電性把持ツールを備える。本発明の目的のために、導電性把持ツールは、それによって物体を把持又は保持し、把持システムによって第１の位置から第２の位置に輸送することができる把持ツールとして理解されるべきである。具体的には、加工されたワークピースの一部品は、把持システムの把持ツールによって輸送ユニットから第１の部品コンベヤシステムに輸送することができる。導電性把持ツールは、電流を伝導するように設計されている。したがって、有利には、導電性把持ツールは、電気接続、例えば電線を介して電圧源に接続することができる。導電性把持ツールは、特定の材料依存の抵抗値を有する抵抗を有し、その結果、導電性把持ツールに電流が流れると、導電性把持ツールの両端の電圧が低下する。抵抗値は、導電性把持ツールのサイズにも依存する。

有利な実施形態では、導電性把持ツールは、導電性吸引装置、好ましくは導電性真空吸引装置として設計される。有利な方法では、導電性吸引装置は、異なるショア硬さを有する異なる材料で利用可能であり、それにより、対応する吸引装置を、広範囲の形状、サイズ、質量、材料及び／又は材料厚を有する各加工された部品に対して選択及び使用することができる。したがって、導電性真空吸引装置は、加工された部品との１つ又は複数のインターフェースを形成する。導電性真空吸引装置は、円形及び楕円形の設計で設計することができる。円形導電性真空吸引装置は、平坦なワークピースを取り扱うのに適している。楕円形の導電性真空吸引装置は、狭く、細長いワークピースに使用することができる。一実施形態では、導電性真空吸引装置は、フラット又はベローズ吸引装置として設計することができる。フラット吸引装置は、全高が低く、内部容積が小さいという利点を有する。小容積は、短いブローオフ時間を保証する。追加で、この設計のフラット吸引装置は、良好な固有の安定性を有し、高い位置精度を保証する。フラット吸引カップは、非常に動的なプロセスで使用することができる。１つ又は複数のベローズを有するベローズ吸引装置は、高さの差を補うことができるという利点を有する。ベローズはまた、把持ツールを有する把持システムがワークピース又は加工されたワークピースの部品に接触するときに減衰効果を与える。したがって、加工されたワークピースの敏感な部品をベローズ吸引装置で優しく把持することができる。さらなる実施形態では、導電性真空吸引装置は、ばねプランジャを有するフラット吸引装置として設計することができる。高さを有利に補うことができる。

一実施形態では、導電性把持ツールは、１つの真空吸引装置が導電性真空吸引装置として設計されている複数の真空吸引装置を有することができる。したがって、広範囲の異なる形状、サイズ、寸法、材料及び／又は材料厚を有する加工された部品を吸引（把持）することができる。

さらなる実施形態では、導電性把持ツールは、少なくとも２つの真空吸引装置が導電性真空吸引装置として設計されている複数の真空吸引装置を有することができる。したがって、広範囲の異なる形状、サイズ、寸法、材料及び／又は材料厚を有する加工された部品を吸引（把持）することができる。さらに、導電性真空吸引装置の機能は冗長に設計されている。

有利な実施形態では、導電性真空吸引装置は、真空吸引装置の持ち上げ高さによって加工された部品をワークピースから持ち上げる。持ち上げ高さは、真空が適用されたときに加工された部品がワークピースから持ち上げられるか又は把持される高さを表す。高さは、導電性真空吸引装置の吸引体積に対応し、具体的には、高さは、吸引ノズルまでの吸引材料の移動電位に対応する。導電性真空吸引装置は、加工された部品を把持してワークピースから外に移動させるために使用される。導電性真空吸引装置は部品を吸着しないが、周囲圧力（大気圧）が部品を導電性真空吸引装置に又は加工されるワークピースの一部に導電性真空吸着装置を押し付ける。このために、周囲の圧力（周囲圧力）は、導電性真空吸引装置と加工された部品との間の圧力よりも高くなければならない。この圧力差は、導電性真空吸引装置を真空発生器に接続することによって達成することができる。真空発生器は、導電性真空吸引装置と加工された部品との間の空気を吸引する。これにより、空気が抜かれる。導電性真空吸引装置と加工された部品の表面との間に接触が生じ、導電性真空吸引装置が周囲圧力に対してワークピース表面を密封するとすぐに、必要な負圧が生成される。導電性真空吸引装置の保持力は、圧力差に導電性真空吸引装置の有効吸引面積を乗算することによって得られる。保持力Ｆは、以下の式から得られる。
Ｆ＝ΔｐｘＡ

ここで、パラメータΔｐは周囲圧力とシステム圧力との差であり、パラメータＡは有効吸引面積（真空にさらされる導電性真空吸引装置の有効面積）である。したがって、保持力Ｆは、圧力差及び面積に比例する。保持力Ｆが大きいほど、周囲圧力と導電性真空吸引装置内の圧力との差が大きくなるか、又は有効吸引面積が大きくなる。保持力Ｆは、圧力差及び面積のパラメータを変更することによって変化させることができる。有利には、持ち上げられる部品は、実際の持ち上げの前に加工されたワークピースとの接触についてチェックされ得る。この接触は、材料の接続、例えば部品と加工されたワークピースとの間の材料のウェブを表し、これは持ち上げ前に検出され、したがって持ち上げ中に部品が詰まる、又は引っ掛かるのを防ぎ、したがってワークピース全体が輸送ユニット上に移動されない。したがって、加工システム及び処理プロセス全体が故障しにくくなる。追加で、本発明は、把持ツールが加工されたワークピースの一部に接触するとすぐに、部品が依然として加工されたワークピース及び輸送ユニット（材料ウェブ）と接触しているかどうかをいつでも検出することができるので、部品をチェックするための処理時間が有利に短縮される。

有利な実施形態では、導電性把持ツールは、電圧源、特にＤＣ電圧源に接続することができる。導電性把持ツールは、有利には導電性であり、抵抗を有し、その結果、回路が閉じられたときに導電性把持ツールの両端の電圧が低下する。この電圧降下を検出して測定することができる。

有利な実施形態では、電圧源は、０．１～２４ボルトの範囲、特に８～１２ボルトの範囲、好ましくは１０ボルトの電圧を導電性把持ツールに提供する。有利には、０．１ボルト～２４ボルトの範囲の安全に低減された電圧を、電圧源を介して導電性把持ツールに印加することができる。安全に低減された電圧は、好ましくは、アナログ入力に１０ボルトが導電性把持ツールと並列に存在するように分圧器を介して低減される。ここで、安全に低減された電圧は、異なる電圧レベルの対応するタイプの保護分離に起因して電気システムに存在する電圧として理解されるべきである。分離された超低電圧（ＳＥＬＶ）、電気的に安全な絶縁を伴う保護された超低電圧（ＰＥＬＶ）、及び電気的に安全な絶縁を伴わない機能的な超低電圧（ＦＥＬＶ）の間で区別される。

有利な実施形態では、把持システムは、アナログ電気信号を受信するように設計されたアナログ入力を有する。アナログ電気信号は、有利には、把持システムによって受信することができる。アナログ入力に電圧を印加することができ、その電圧値を有利に評価することができる。評価された電圧値は、電子ユニットを制御又は管理するために使用することができる。

有利な実施形態では、アナログ入力は、導電性把持ツールと並列に同じ電圧源に接続することができる。同じ電圧源を有するアナログ入力は、有利には導電性把持ツールに並列に接続される。したがって、アナログ入力において電圧源によって供給される電圧は、部品と加工されたワークピースとの間に電気接続がない限り、低下する。部品と加工されたワークピースとの間に導電性接続があり、導電性把持ツールが加工された部品を把持する場合、導電性把持ツールから部品を介して加工されたワークピースに電流が流れ、輸送ユニットに接続される。輸送ユニットは、これに対応する接地電位を有する。導電性把持ツール及びアナログ入力を共有電圧源に並列に接続することによって、アナログ入力における電圧降下を生成し、加工された部品の切断不良の場合に検出することができる。

有利な実施形態では、把持システムは、部品が加工されたワークピースへの電気接続を有するかどうかを検出するように設計された検出器ユニットを備える。有利には、部品が加工されたワークピースへの接続を依然として有するかどうかを判定することができ、その結果、持ち上げ中の輸送ユニット上のワークピース又はスクラップスケルトンの詰まり及び／又はずれが回避される。

さらなる有利な実施形態では、制御ユニットは、０ボルトの電位を有し、アナログ入力における電圧降下を検出するように設計された検出器ユニットを備える。本発明の目的のために、電圧降下は、以前に印加された電圧値から事象によって引き起こされるより低い電圧値への低減を意味すると理解される。検出器ユニットは、例えば、測定装置、特に電圧測定装置として設計することができ、それを介して電圧又は連続もしくは減少する電圧を判定することができる。電圧測定装置は、使用者、構成要素、又は電圧源に並列に接続される。電圧源で測定する際には、電流電圧値を測定する。この１つの使用者における電圧降下は、使用者において測定される。この電圧降下は、電圧源の総電圧からの部分電圧に対応する。測定対象の回路に影響を与えないためには、電圧測定装置の内部抵抗はできるだけ高抵抗である必要がある。無限に高い内部抵抗が理想的である。したがって、同じ電位に対する電圧降下を有利に判定及び評価することができる。有利な実施形態では、検出器ユニットは、制御ユニットのアナログ入力カードとして設計される。アナログ入力カードは、電圧降下の変化に対して異なる関数挙動／出力挙動を有するように、構成可能に設計することができる。

有利な実施形態では、加工された部品を有する加工されたワークピースは、加工システムの輸送ユニットに格納され、輸送ユニットは、検出器ユニットと同じ電位を有する。したがって、導電性把持ツールの両端間の電流の流れは、部品と加工されたワークピースとの間に導電性接続があり、導電性把持ツールが部品と接触しているときに有利に生じる。電圧降下は、アナログ入力を含む検出器ユニットの同じ電位によって検出することができる。

有利な実施形態では、検出器ユニットは、部品が加工されたワークピースへの電気接続を有する場合、アナログ入力における電圧降下を検出する。本発明の目的のために、電圧降下は、以前に印加された電圧値から事象によって引き起こされるより低い電圧値への低減を意味すると理解される。したがって、欠陥のある加工された部分を有利に検出することができる。事象は、例えば、部品と加工されたワークピースならびに輸送ユニットとの間の電気接続を表すことができる。

有利な実施形態では、少なくとも１つの把持ロボットは、把持ロボットがワークピースの各領域から除去される部品を除去することができるように、ブリッジ移動システム上に配置される。したがって、有利には、すべての部品を、短時間で構造化された方法で加工されたワークピースから除去することができる。把持ロボットは、把持アームの長さ及び結果として生じる範囲に従って配置される。

有利な実施形態では、２つの把持ロボットは、加工されたワークピースの各領域から除去される部品をまとめて除去することができるように、ブリッジ移動システム上に配置される。したがって、有利には、すべての部品を、短時間で構造化された方法で加工されたワークピースから除去することができる。把持ロボットは、把持アームの長さ及び結果として生じる範囲又は作業領域に従って配置される。有利には、２つの把持ロボットの使用は、それぞれのロボットの寸法、特に把持アームの寸法をより小さくすることを可能にし、加工されたワークピースの部品を除去するためのより短いサイクル時間も達成することができる。さらに、把持ロボットの総作業面積を一緒に増加させることができ、それにより、より大きな面積のワークピースを処理することができるか、又は加工されたワークピースの部品を除去することができる。

有利な実施形態では、除去システムは、第３の部品コンベヤシステムを備え、少なくとも１つの移動可能なコンベヤベルトは、輸送ユニットの長手方向軸の方向に輸送ユニットの他方の側に軸方向に配置される。除去システムの輸送ユニットは、空間的に、具体的には、第２の部品コンベヤシステムと第３の部品コンベヤシステムとの間の上面図に有利に配置される。第３の部品コンベヤシステムは、好ましくは、リボンコンベヤ又はベルトコンベヤとして設計される。有利な実施形態では、第３の部品コンベヤシステムは、輸送される加工されたワークピースの部品に対応する材料で作製されたコンベヤベルトを有する軸方向に移動可能なコンベヤベルトを備える。第３の部品コンベヤシステムは、第１の部品コンベヤシステムから加工されたワークピースの部品を有利に受け取り、対応する用途に応じて、それらを他のシステムに供給するか、又はそれらを輸送容器に輸送することができる。有利には、加工されたワークピースの部品は自動的に除去される。さらに、単純化された選別及び分離を有利に行うことができる。第３の部品コンベヤシステムの軸方向に移動可能なコンベヤベルトは、軸方向に移動可能なコンベヤベルトを駆動するための少なくとも１つの駆動ユニットを有する。少なくとも１つの駆動ユニットは、好ましくは、制御ユニットと通信し、制御ユニットから電子制御コマンドを受信するか、又は応答信号を提供する電気モータとして設計される。有利な実施形態では、第３の部品コンベヤシステムのコンベヤベルトは、第１の方向及び第２の方向に移動することができる。これにより、それぞれの産業シナリオにおける除去システムの個々の設置及び使用、あるいはは生産関連及び／又は場所固有の要件への適合が可能になる。

有利な実施形態では、制御ユニットは、２つの把持ロボットが共有作業領域の事前定義可能な衝突ゾーンで衝突しないことを保証する、メモリユニットに格納された衝突回避アルゴリズムを使用する。把持システムの２つの把持ロボットの作業領域は、有利には、衝突回避アルゴリズムを介して監視される事前設定された共有衝突ゾーンを備える。把持システムの２つの把持ロボットのうちの一方が衝突ゾーン内にある場合、衝突回避アルゴリズムは、第１の把持ロボットが衝突ゾーン内にある間に他方のロボットを衝突ゾーン内に移動させることができないことを保証する。

有利な実施形態では、把持システムは、検出された切断計画に基づいて生成された除去計画に応答して制御ユニットによって生成される電子制御コマンドによって制御される。除去計画は、電子ファイルとして提供することができる。あるいは、除去計画は、データインターフェースを介して読み込むか、又は検出することもできる。有利には、制御ユニットは、切断計画から除去計画を生成するためにコンピュータプログラムを使用することができる。切断計画は、好ましくは、除去されることになる加工されたワークピースの部品の形状、サイズ、及び位置を含む。除去計画は、好ましくは、除去される加工されたワークピースの部品の形状及びサイズに応じて、加工されたワークピースの部品の位置及び使用される把持ツールに関する情報を含む。把持ツールは、除去計画に基づいて制御ユニットによって選択される。除去計画は、例えばＸＭＬファイル形式で制御ユニットに提供することができる。除去計画は、好ましくは、制御ユニットから把持システムの第１及び第２の把持ロボットまでの構造化され周期的に最適化された仕様を含む。具体的には、除去計画は、加工されたワークピースの対応する部品を除去するために、把持システム又は把持ロボット及びツールに関する情報を含む。

有利な実施形態では、第１の部品コンベヤシステム、第２の部品コンベヤシステム及び／又は第３の部品コンベヤシステムは、特に、第１の部品コンベヤシステム、第２の部品コンベヤシステム及び／又は第３の部品コンベヤシステムが動作する速度の制御及び／又は調整に関して、把持システムと同期して制御ユニットによって制御される。部品コンベヤシステムの動作パラメータは、除去計画に従って制御システムによって有利に構成及び適合させることができる。これにより、動作パラメータを除去される部品に適合させることができる。

有利な実施形態では、把持システムは、ブリッジ移動システムの中心長手方向軸に沿って移動可能であるように配置される。有利には、把持システムの少なくとも１つの把持ロボットは、ブリッジ移動システム上に移動可能又は変位可能に配置される。把持ロボットは、ブリッジ移動システムの中心長手方向軸に沿って移動することができ、その結果、把持アームの寸法をより小さくすると、除去される部品を加工されたワークピースのすべての領域から除去することができる。

有利な実施形態では、把持システム用のツールを交換するためのツール交換システムが、加工システムと輸送ユニットとの間の緩衝領域に配置される。一実施形態では、ツール交換システムは、輸送ユニットの長手方向軸内で移動又は変位することができる。一実施形態では、ツール交換システムは、ブリッジ移動システムに従って、又はブリッジ移動システムと共に、輸送ユニットの長手方向軸内で移動可能又は変位可能である。把持システムのツールは、モジュール式に交換可能である。したがって、多種多様な形状、サイズ、質量、材料及び／又は材料厚の加工された部品を、この目的のために設計された把持ツールで把持し輸送することができる。ツールは、ツール交換システムに格納され、除去計画に従って制御ユニットによって選択され得る。

さらなる態様によれば、本発明は、加工システムで加工された部品を除去するための方法であって、好ましくは、（光学的及び／又は端部位置センサなどによって）対応する信号を介して電子的に判定することができる、輸送ユニット上の部品を有する加工されたワークピースを検出するステップと、記録された切断計画に基づいて、加工された部品の除去計画を生成、読み取り、又は検出するステップと、加工された部品を次々にワークピースから除去し、ブリッジ移動システム上に配置された少なくとも第１の部品コンベヤシステム上に載置させることができるように、生成された又は読み取られた除去計画に従って加工された部品を除去するための制御コマンドを提供するステップとを有する方法を提供する。

本方法の有利な実施形態では、制御コマンドを提供することは、生成された除去計画に従って加工された部品を除去するための把持システムの制御コマンドを提供することを含み、輸送ユニットの長手方向軸に対して横方向にその中心長手方向軸と共に移動可能なブリッジ移動システム上に配置された把持システムが、加工された部品をワークピースから次々に除去し、これらをブリッジ移動システム上に配置された第１の部品コンベヤシステム上に載置させるように指示される。有利な方法では、把持システムは、ワークピースから加工された部品を、迅速かつ正確に繰り返し、把持して除去するために、又はそれらを第１の部品コンベヤシステム上に載置させるために作動させることができる。加工された部品を除去するのに必要な時間が短縮される。

本方法の有利な実施形態では、搬送方向及び／又は搬送速度は、第１の部品コンベヤシステムの除去計画の関数として設定することができる。有利な方法では、加工されたワークピースの部品に従って、特に部品の形状、サイズ及び位置に従って、最適化された除去及び／又は選別のために搬送方向及び搬送速度を調整することができる。

本発明によれば、第１の部品コンベヤシステムは、２つのコンベヤベルトを備え、その方向は反対である。有利には、第１の部品コンベヤシステム上に載置された部品は、選別計画及び／又は除去計画に従って、輸送ユニットのそれぞれの側に配置された第２又は第３の部品コンベヤシステム及び／あるいは第１又は第２の輸送容器に輸送することができる。したがって、部品の単純化された選別及び分離を有利に達成することができる。

本方法の有利な実施形態では、把持システムは、２つの把持ロボットを備え、２つの把持ロボットは、生成された制御コマンドで指示されて、それらに割り当てられた作業領域内の加工された部品を把持し、それによって事前定義可能な衝突ゾーン内で衝突回避アルゴリズムを適用する。衝突ゾーンは、有利には、第１のロボットが加工されたワークピースの部品を除去しているとき、又は衝突ゾーン内の除去される部品に向かって移動しているときに、第２のロボットを連れてくることができないゾーンとして定義される。したがって、把持システムの把持ロボット間の衝突が回避される。

本方法の有利な実施形態では、除去プロセス中にブリッジ移動システムを移動させ、第１の部品コンベヤシステムを移動させ、ワークピースが除去された後にブリッジ移動システムを休止位置に移動させるための制御コマンドが生成される。これにより、加工されたワークピースの部品の完全に自動的かつ周期的に最適化された除去が可能になる。

本発明はまた、コンピュータプログラムが電子デバイス上で実行されるときに、前述の方法請求項のいずれか１つによる方法を実行するためのプログラムコードを有するコンピュータプログラムを提供する。コンピュータプログラムは、除去システムに上述の方法による命令を実行させるために、ダウンロードによって信号として提供することができるか、又はコンピュータ可読プログラムコードを含む携帯用デバイスのメモリユニットに格納することができる。コンピュータプログラム製品による本発明の実施は、本発明によって提案されるように、加工システムで加工されたワークピースから加工された部品が完全に切断されたかどうかを検出するために、既存の電子デバイス、例えばコンピュータ、ポータブルデバイスをソフトウェア更新によって容易に使用できるという利点を有する。

一実施形態では、コンピュータプログラムは、加工システムで加工されたワークピースの加工された部品が完全に切断されたかどうかを検出するための方法を実行するためのプログラムコードで設計される。この方法は、いくつかのステップを含む。第１のステップでは、部品を有する加工されたワークピースが、加工システムに属する輸送ユニット上で検出される。このステップは、加工システムによって提供される部品の切断情報、例えば切断計画を考慮に入れる。したがって、除去される部品の位置は既知である。さらなるステップでは、加工されたワークピースの部品が、把持システムの把持ツールを使用して持ち上げられる。本発明の一実施形態では、把持ツールは、導電性把持ツール、特に導電性吸引装置、好ましくは導電性真空吸引装置を備える。本発明の目的のために、持ち上げることは、真空吸引装置のワークピースからの持ち上げ高さによって加工された部品を持ち上げることを意味すると理解されるべきである。一実施形態では、持ち上げ高さは、真空吸引装置の吸引体積に対応する。さらなるステップでは、加工された部品がワークピースへの電気接続を有する場合、把持システムのアナログ入力における電圧降下が検出される。次いで、導電性把持ツールが加工されたワークピースから部品を持ち上げると、アナログ入力における電圧降下を検出することができる。

コンピュータプログラムは、例えば、分離された方法ステップが第１のコンピューティングユニット上で実行され、他の方法ステップが第２のコンピューティングユニット上で実行されるように、分散システムとして分散方式で実行することができる。

上記の実施形態の開発は、必要に応じて互いに組み合わせることができる。本発明のさらなる可能な実施形態、開発及び実装形態はまた、明示的に言及されていない例示的な実施形態を参照して上述又は後述される本発明の特徴の組み合わせを含む。特に、当業者はまた、本発明のそれぞれの基本形態に対する改良又は追加として個々の態様を追加する。特に、システムクレームの特徴を方法クレームで使用することもできる。

図面の以下の詳細な説明では、その特徴及びさらなる利点を有する非限定的な例示的な実施形態が、図面を参照して説明される。
本発明による除去システムの可能な例示的な実施形態を示すブロック図。 本発明による除去システムのさらに可能な例示的な実施形態を示すブロック図。 本発明による方法の可能な例示的な実施形態を示すフローチャート。 本発明による除去システムのさらに可能な例示的な実施形態を示すブロック図。 本発明による除去システムのさらに可能な例示的な実施形態を示すブロック図。 本発明による除去システムのさらに可能な例示的な実施形態を示すブロック図。 本発明による除去システムのさらに可能な例示的な実施形態を示すブロック図。 本発明による除去システムのさらに可能な例示的な実施形態を示すブロック図。 本発明による除去システムの把持システムの可能な例示的な実施形態を示すブロック図。 本発明による除去システムの把持システムのさらに可能な例示的な実施形態を示すブロック図。 本発明による除去システムの把持システムのさらに可能な例示的な実施形態を示すブロック図。

添付の図面は、本発明の実施形態のさらなる理解を提供することを意図している。それらは実施形態を例示し、説明と共に、本発明の原理及び概念を説明するのに役立つ。他の実施形態及び言及された利点の多くは、図面から得られる。図面の要素は、必ずしも互いに対して縮尺通りに示されていない。

図面の図において、同じであり、同じ機能を有し、同じ効果を有する要素、特徴及び構成要素は、特に明記しない限り、同じ参照符号が付されている。

図１は、本発明による除去システム１００の可能な例示的な実施形態を示すブロック図を示す。図１において、参照番号１００は、本発明による除去システムを示す。除去システム１００は、輸送ユニット１１０を備える。輸送ユニット１１０は、加工システム２００で加工されたワークピース１１（図７を参照）の中間貯蔵及び／又は輸送用に設計されている。加工されたワークピース１１、例えば金属シートは、除去される部品１０（図７を参照）を含む。輸送ユニット１１０は、好ましくは、２つの移動方向に移動することができる。第１の移動方向において、輸送ユニット１１０は、加工システム２００、例えばレーザ切断システム内に移動し、加工システム２００から外に移動することができる。第２の移動方向において、輸送ユニット１１０は、加工システム２００の機械床の高さに対して垂直に下降及び上昇することができる。一実施形態では、輸送ユニット１１０は、輸送テーブルとして設計することができる。さらなる実施形態では、輸送ユニット１１０は、交換テーブルとして設計することができる。交換テーブルは、有利には、２つの別個の移動可能テーブルを備える。輸送ユニット１１０の好ましい実施形態では、交換テーブルは、油圧式昇降ユニットと、２つの平面、特に２つのガイド平面とを有する。これら２つのガイド平面は各々、２つの別個のテーブルのうちの１つを有する。２つのテーブルは別々に設計され、個別に移動することができるため、レーザ切断システムでは、ワークピース１１を交換テーブルの第１のテーブル上で同時に加工することができ、交換テーブルの第２のテーブル上で既に加工されたワークピース１１の部品を把持システム１４０によって除去することができる。

除去システム１００は、ブリッジ移動システム１２０をさらに備える。ブリッジ移動システム１２０は、横方向にその中心長手方向軸１２１と共に、好ましくは輸送ユニット１１０の長手方向軸１１１に対して９０°の角度で延在し、輸送ユニットの（方向に）長手方向軸１１１の軸方向に移動することができる。ブリッジ移動システム１２０は、少なくとも２つのフィードモータ、したがって共通の駆動シャフトを移動させる２つの別個の駆動トレインを備える電気機械移動システムである。電気モータ、例えば直流モータ、交流及び三相モータ、特にサーボモータをフィードモータとして使用することができる。別個のフィードモータは、制御ユニット１５０及びコンバータシステムの特別な関数を使用して角度同期方式で動作することができる。２つのフィードモータは、有利には、マスタースレーブ原理に従って互いに接続され、その結果、それぞれの位置は互いに同一であるか、又は１つのフィードモータのみが使用されたかのように挙動するように調整される。したがって、ブリッジ移動システム１２０の両側の間の機械的シャフト連結は、有利には必要ではない。各駆動トレインは、位置決め測定システムを有することが好ましく、実際の位置は、実際の位置をオフセットすることによって制御ユニットを介して決定することができる。ブリッジ移動システム１２０は、好ましくは、輸送ユニット１１０の両側のガイドシステム内の２つのガイドアーム（ブリッジピラー）を介して案内され、これによって輸送ユニットに接続される。代替的な実施形態では、ブリッジ移動システム１２０は、輸送ユニット１１０に隣接して両側に設置された追加のフレームを介して輸送ユニット１１０（図示せず）上を案内され移動することができる。ブリッジ移動システム１２０は、輸送ユニット１１０の長手方向軸１１１に沿って前後に移動することができる。

除去システム１００は、ブリッジ移動システム１２０上に配置された第１の部品コンベヤシステム１３０を有する。部品コンベヤシステム１３０は、ブリッジ移動システム１２０の中心長手方向軸１２１に実質的に平行に延在する。第１の部品コンベヤシステム１３０は、好ましくは、ブリッジ移動システム１２０上、ブリッジ移動システム１２０の下、又はブリッジ移動システム１２０で走行する。一実施形態では、第１の部品コンベヤシステムは、好ましくは、把持システム１４０（図２を参照）の下を走行する。第１の部品コンベヤシステム１３０は、好ましくは、リボンコンベヤ又はベルトコンベヤとして設計される。有利な実施形態では、第１の部品コンベヤシステム１３０は、搬送される加工されたワークピース１１の部品１０に対応する材料で作製されたコンベヤベルトを有する、少なくとも第１の軸方向に移動可能なコンベヤベルトを備える。コンベヤベルトは交換可能である。第１の部品コンベヤシステム１３０は、軸方向に移動可能なコンベヤベルトを駆動するための少なくとも１つの駆動ユニットを有する。駆動ユニットは、好ましくは、制御ユニット１５０と通信し、制御ユニット１５０から電子制御コマンドを受信するか、又は電子応答信号を提供する電気モータとして設計される。一実施形態では、軸方向に移動可能なコンベヤベルト１３１は、一方の移動方向に移動することができる。第１の部品コンベヤシステム１３０上に載置された部品１０は、有利には、さらなる部品コンベヤシステム１６０、１８０（図示せず）又は輸送容器１９０（図５を参照）に搬送することができる。有利な実施形態では、軸方向に移動可能なコンベヤベルトは、２つの移動方向に移動することができる。有利には、第１の部品コンベヤシステム１３０上に載置された部品１０は、輸送ユニット１１０の両側に配置されたさらなる部品コンベヤシステム１６０、１８０（図４を参照）又は輸送ユニットの両側に配置された輸送容器１９０（図示せず）に輸送することができる。

有利な実施形態では、第１の部品コンベヤシステム１３０は、第１の軸方向に移動可能なコンベヤベルト１３１及び第２の軸方向に移動可能なコンベヤベルト１３２を備え、それらの移動方向は互いに独立して制御することができ、好ましくは反対方向に移動する。一実施形態では、加工されたワークピース１１の部品１０は、第１の部品コンベヤシステム１３０の第１の軸方向に移動可能なコンベヤベルト１３１及び／又は第２の軸方向に移動可能なコンベヤベルト１３２上に手動で載置及び除去され得る。有利には、加工されたワークピース１１の部品１０は、本発明の一実施形態による把持システム１４０（図２を参照）によって、第１の部品コンベヤシステム１３０の第１の軸方向に移動可能なコンベヤベルト１３１又は第２の軸方向に移動可能なコンベヤベルト１３２上に載置及び除去され得る。第１の部品コンベヤシステム１３０の第１の軸方向に移動可能なコンベヤベルト１３１及び第２の軸方向に移動可能なコンベヤベルト１３２は各々、それぞれの軸方向に移動可能なコンベヤベルトを駆動するための少なくとも１つの駆動ユニットを有する。それぞれの駆動ユニットは、好ましくは、制御ユニット１５０と通信し、制御ユニット１５０から電子制御コマンドを受信するか、又は応答信号を提供する電気モータとして設計される。有利には、第１の部品コンベヤシステム１３０上に載置された部品は、選別計画及び／又は除去計画に従って、第２の部品コンベヤシステム１６０又は第３の部品コンベヤシステム１８０及び／あるいは輸送ユニット１１０のそれぞれの側に配置された第１輸送容器１９０又は第２の輸送容器（図示せず）に輸送することができる。したがって、部品の単純化された選別及び分離を有利に達成することができる。

除去システム１００はまた、輸送ユニット１１０、ブリッジ移動システム１２０、及び第１の部品コンベヤシステム１３０と通信し、輸送ユニット１１０、ブリッジ移動システム１２０、及び部品コンベヤシステム１３０に制御コマンドを提供する制御ユニット１５０を備える。例えば、制御ユニット１５０は、除去計画の関数として、１つ又は複数のコンベヤベルトの搬送方向及び／又は搬送速度を設定するための制御コマンドを提供することができる。さらに、制御ユニット１５０は、本発明による方法を実行するように設計される。

一実施形態では、制御ユニット１５０は、除去システム１００のための中央ユニット（例えば、産業用ＰＣ、ＰＬＣ）として実装される。一実施形態では、制御ユニット１５０は、除去システム１００のコントローラ上の追加のエンティティとしてインスタンス化され得る。一実施形態では、制御ユニットは、除去システムと通信する別のシステム上でホストされ得る。

制御ユニット１５０は、除去計画に従って、第１の部品コンベヤシステム１３０の搬送速度及び／又は搬送方向の設定のため、特に第１の部品コンベヤシステム１３０のコンベヤベルトの駆動のため制御信号を設定するように設計される。一実施形態では、制御ユニット１５０は、除去計画に従って、第１の部品コンベヤシステム１３０の搬送速度及び／又は搬送方向の設定のため、特に第１の部品コンベヤシステム１３０の図４に示す実施形態によるコンベヤベルト１３１、１３２の駆動のため制御信号を設定するように設計される。さらなる実施形態では、制御ユニット１５０は、除去計画に従って、第２の部品コンベヤシステム１６０及び／又は第３の部品コンベヤシステム１８０の搬送速度及び／又は搬送方向の設定のため、特にコンベヤベルト１６１（図示せず）及びコンベヤベルト１８１（図示せず）の駆動のため制御信号を設定するように設計される。

さらなる実施形態では、制御ユニット１５０は、第１のコンベヤシステム１３０、第２のコンベヤシステム１６０及び／又は第３のコンベヤシステム１８０のコンベヤベルトの位置、コンベヤ速度及び／又はコンベヤベルトの搬送方向に関する応答信号を受信又は処理し、それに対応して、受信した応答信号に基づいてさらに制御信号を提供するように設計される。検出された応答信号は、例えば、除去システム１００に設置された動きセンサ、角度センサ、距離センサ、超音波センサ、光バリアなどによって提供することができる。

さらなる実施形態では、制御ユニット１５０は、ブリッジ移動システム１２０に制御信号を提供するように、特に、輸送ユニット１１０の長手方向軸１１１の軸方向にブリッジ移動システム１２０を移動させるためのブリッジ移動システム１２０のフィードモータの同期のための制御信号を提供するように設計されている。このようにして、フィードモータの同期運動が保証される。具体的には、制御ユニット１５０は、加工されたワークピース１１（図７を参照）の部品１０（図７を参照）の除去のための制御信号を設けられた輸送容器１９０、１９０ｉ（図５を参照）に提供することができる。制御ユニット１５０は、加工されたワークピース１１の部品１０が除去計画に従って設けられた輸送容器１９０、１９０ｉに除去されるように、ブリッジ移動システム１２０に制御コマンドを提供することができる。

さらなる実施形態では、制御ユニット１５０は、ブリッジ移動システム１２０の位置、ブリッジ移動システム１２０の移動速度及び／又は移動方向に関する応答信号を受信して処理し、受信した応答信号に基づいて、それに応じてさらなる制御コマンドを提供するように設計される。

図２は、本発明による除去システム１００の可能な例示的な実施形態を示すブロック図を示す。図２に示す本発明による除去システム１００の例示的な実施形態は、図１に示す本発明による除去システム１００の例示的な実施形態と同じ構成要素を含む。追加で、除去システム１００は把持システム１４０を有する。把持システム１４０は、ブリッジ移動システム１２０上に配置され、加工されたワークピース１１から部品１０を除去し、それらを少なくとも第１の部品コンベヤシステム１３０上に載置させるように設計されている。一実施形態では、把持システム１４０は把持ロボット１４１を備える。把持システム１４０は、スカラロボット（選択的コンプライアンス組立ロボットアーム）として設計されることが好ましい。

代替的な実施形態では、把持システム１４０は、加工システム２００と除去システム１００との間の緩衝領域内の輸送ユニット１１０に対するその把持アームの有効領域に配置された少なくとも１つの多軸ロボット（図示せず）を備える。多軸ロボットは、例えば６軸ロボットとして設計することができる。一実施形態では、多軸ロボットとして設計された把持システム１４０を、除去システム１００又は除去システム１００の輸送ユニット１１０の両側に配置することができる。

代替的な実施形態では、把持システム１４０はデカルトロボットシステムとして設計することができる。デカルトロボットシステムは、線形駆動装置を備え、２軸又は３軸のデカルトロボットシステムとして設計することができる。

一実施形態では、制御ユニット１５０は、把持システム１４０上に局所的に、特に把持ロボット１４１、１４２（図示せず）上に局所的に実装することができる。一実施形態では、制御ユニット１５０は、把持ロボット（図示せず）の制御ユニット又はコントローラに実装することができ、及び／あるいはコントローラ上の追加のエンティティとしてインスタンス化することができる。具体的には、制御ユニット１５０は、除去システム１００のための中央ユニットとして実装することができる。

さらなる実施形態では、制御ユニット１５０は、把持システム１４０、特に把持ロボット１４１及び把持ロボット１４２（図６を参照）に制御信号を提供し、把持システム１４０の位置（端部位置）、移動速度に関する把持システム１４０の応答信号、特に把持アーム及び／又は把持ツールに関するそれぞれの場合の把持ロボットに関する把持システム１４０の応答信号を受信又は処理し、対応する制御コマンドを提供するように設計されている。

図３は、本発明による方法の可能な例示的な実施形態を示すフローチャートを示す。

図示の例示的な実施形態では、方法１はいくつかのステップを含む。第１のステップＳ１では、部品１０を有する加工されたワークピース１１が輸送ユニット１１０上で検出される。本発明の好ましい実施形態では、このステップはコンピュータ実装される。ステップＳ１は、制御ユニット１５０によって提供される加工されたワークピース１１の部品１０の切断情報、例えば切断計画を考慮に入れる。したがって、除去される加工されたワークピース１１の部品１０の位置は既知である。追加で、除去される部品の他の関連するパラメータ（重量及び形状など）を計算して提供することができ、これらは制御コマンドの計算に考慮される。

さらにステップＳ２において、記録された切断計画に基づいて、部品１０の除去計画が生成される。代替的な実施形態では、除去計画は、例えばＸＭＬファイルとして提供することができ、制御ユニット１５０を介して読み込まれ得るか又は検出され得る。

さらにステップＳ３では、生成された除去計画に従って部品１０を除去するため把持システム１４０に制御コマンドが提供され、その結果、１つの部品１０が次々に加工されたワークピース１１から除去され、ブリッジ移動システム１２０上に配置された少なくとも１つの第１の部品コンベヤシステム１３０上に載置される。加工された部品１０は手動で除去することができ、操作員は、モニタ、ディスプレイなどの視覚出力ユニットを介して、及び／又はスピーカ、ヘッドセットなどの音響出力ユニットを介して制御コマンドを示される。視覚的及び／又は音響的出力ユニットは、どの加工された部品１０が除去されるべきか、及び／又はどの加工された部品１０が依然としてワークピース１１への接続を有するかに関する情報を提供する。追加で、情報の提供には、除去のための選択順を含めることができる。

本発明による方法の一実施形態では、生成された除去計画による部品１０を除去するための把持システム１４０に対する制御コマンドは、輸送ユニット１１０の長手方向軸１１１に対して横方向に延在し、中心長手方向軸１２１を有し、輸送ユニット１１０の長手方向軸１１１の軸方向に移動可能なブリッジ移動システム１２０上に配置され、加工されたワークピース１１から部品１０を次々に除去し、それをブリッジ移動システム１２０上に配置された第１の部品コンベヤシステム１３０上に載置させるように指示される、把持システム１４０によって提供される。

図４は、本発明による除去システム１００の可能な例示的な実施形態を示すブロック図を示す。図４に示す除去システム１００は、第１の部品コンベヤシステム１３０に加えて、第２の部品コンベヤシステム１６０及び第３の部品コンベヤシステム１８０を備える。本発明による除去システム１００の代替的な実施形態では、第１の部品コンベヤシステム１３０（図示せず）に加えて、唯一の追加の部品コンベヤシステム１６０又は部品コンベヤシステム１８０を設けることができる。

第２の部品コンベヤシステム１６０及び第３の部品コンベヤシステム１８０は、好ましくは、リボンコンベヤ又はベルトコンベヤとして設計される。有利な実施形態では、第２の部品コンベヤシステム１６０及び第３の部品コンベヤシステム１８０は、輸送される加工されたワークピース１１の部品に対応する材料で作製されたコンベヤベルトを有する軸方向に移動可能なコンベヤベルトを備える。第２の部品コンベヤシステム１６０及び第３の部品コンベヤシステム１８０は、有利には、第１の部品コンベヤシステム１３０から加工されたワークピース１１の部品１０を受け取り、対応する用途に応じて、それらを他のシステムに供給するか、又はそれらを輸送容器１９０（図示せず）に輸送することができる。有利には、加工されたワークピース１１の部品１０は自動的に除去される。さらに、単純化された選別及び分離を有利に行うことができる。第２の部品コンベヤシステム１６０及び第３の部品コンベヤシステム１８０の軸方向に移動可能なコンベヤベルトは、軸方向に移動可能なコンベヤベルトを駆動するための少なくとも１つの駆動ユニットを有する。少なくとも１つの駆動ユニットは、好ましくは、制御ユニット１５０（図１参照）と通信し、制御ユニット１５０から電子制御コマンドを受信するか、又は応答信号を提供する電気モータとして設計される。有利な実施形態では、第２の部品コンベヤシステム１６０及び第３の部品コンベヤシステム１８０のコンベヤベルトは、第１の方向及び第２の方向に移動することができる。これにより、それぞれの産業シナリオにおける除去システム１００の個々の設置及び使用、あるいは生産関連及び／又は場所固有の要件への適合が可能になる。

図４の本発明による除去システム１００の実施形態による第１の部品コンベヤシステム１３０は、第１の軸方向に移動可能なコンベヤベルト１３１及び第２の軸方向に移動可能なコンベヤベルト１３２を備え、これらの移動方向は互いに独立して制御することができ、好ましくは反対方向に移動する。有利には、加工されたワークピース１１の部品１０は、本発明による把持システム１４０によって、第１の部品コンベヤシステム１３０の第１の軸方向に移動可能なコンベヤベルト１３１又は第２の軸方向に移動可能なコンベヤベルト１３２上に載置及び除去され得る。第１の部品コンベヤシステム１３０の第１の軸方向に移動可能なコンベヤベルト１３１及び第２の軸方向に移動可能なコンベヤベルト１３２は各々、それぞれの軸方向に移動可能なコンベヤベルト１３１、１３２を駆動するための少なくとも１つの駆動ユニットを有する。それぞれの駆動ユニットは、好ましくは、制御ユニット１５０（図１参照）と通信し、制御ユニット１５０から電子制御コマンドを受信するか、又は応答信号を提供する電気モータとして設計される。有利には、第１の部品コンベヤシステム１３０上に載置された部品は、選別計画及び／又は除去計画に従って、第２の部品コンベヤシステム１６０又は第３の部品コンベヤシステム１８０及び／あるいは輸送ユニット１１０のそれぞれの側に配置された第１の輸送容器１９０（図５を参照）又は第２の輸送容器（図示せず）に輸送することができる。したがって、部品の単純化された選別及び分離を有利に達成することができる。

さらに、除去システム１００は、加工システム２００（図１参照）と輸送ユニット１１０との間の緩衝領域に配置された把持システム１４０用のツール１４３を交換するためのツール交換システム１７０を備える。ツール交換システム１７０は、輸送ユニット１１０の長手方向軸１１１内で移動可能であり、ブリッジ移動システム１２０と共に移動することができる。代替的な実施形態では、把持システム１４０がツール交換システム１７０を介してツール１４３を自動的に交換することができるように、ツール交換システム１７０を除去システム１００に近接して配置することができる。ツール交換システム１７０は、ツール１４３が挿入され、把持システム１４０によって把持され得る個々のステーションを有することができる。

一実施形態では、ツール１４３は、除去計画に従って把持システム１４０によって選択することができる。除去計画は、加工システム２００（図１参照）においてワークピース１１から部品１０を切断するのに用いられた切断計画に基づいて作成される。切断計画は、例えば、対応するツール１４３、特に把持ツール１４５（図示せず）を把持システム１４０によって選択することができることに基づいて、切断部品１０の寸法、位置及び重量を格納する。切断計画の対応する情報は、例えば、ロボットコントローラにロードすることができるＸＭＬファイル又は同等の形式で格納することができる。一実施形態では、ロボットコントローラは、制御ユニット１５０（図１参照）に具現化することができる。ロボットコントローラは、除去される部品１０に関するＸＭＬファイルに格納されている情報に従って、対応するツール１４３を選択する。制御ユニット１５０は、有利には、最適な除去計画を生成することができ、その結果、加工されたワークピース１１のすべての部品１０を、最小数のツール交換で対応する順序で除去することができる。

図５に示す除去システム１００の実施形態の把持システム１４０は、ツール１４３が配置された把持アーム１４４を有する把持ロボット１４１を備える。ツール１４３は、好ましくは把持ツール１４５（図示せず）として設計される。把持ツール１４５は、少なくとも１つの導電性把持ツールを備える。有利な実施形態では、導電性把持ツールは、導電性吸引装置、好ましくは導電性真空吸引装置として設計される。一実施形態では、導電性把持ツール１４５は、１つの真空吸引装置は導電性真空吸引装置として設計される複数の真空吸引装置を有することができる。したがって、広範囲の異なる形状、サイズ、寸法、材料及び／又は材料厚を有する加工された部品を吸引（把持）することができる。さらなる実施形態では、導電性把持ツール１４５は、少なくとも２つの真空吸引装置が導電性真空吸引装置として設計されている複数の真空吸引装置を有することができる。したがって、広範囲の異なる形状、サイズ、寸法、材料及び／又は材料厚を有する加工された部品を吸引（把持）することができる。さらに、導電性真空吸引装置の機能は冗長に設計されている。有利には、異なる組み合わせ及び数の導電性吸引装置を設置して把持ツール１４５を形成することができ、ツール交換システム１７０を介して把持システム１４０で利用可能にすることができる。

有利な実施形態では、把持ツール１４５は、導電性真空吸引装置を受け入れるための導電性材料を含み、それによって各導電性真空吸引装置は、各導電性真空吸引装置を電圧源１４８（図示せず）に別々に接続する必要なしに、それに応じて電気信号を提供することができる。

図５は、本発明による除去システム１００の可能な例示的な実施形態を示すブロック図を示す。図５に示す除去システム１００は、加工されたワークピース１１（図示せず）の部品１０を受け入れるための輸送容器１９０を備える。輸送容器１９０は、可搬式容器又は移動式容器として設計することができる。可搬式容器は、例えば、除去システム１００のオペレータによって除去される容器である。移動式容器とは、例えば、自律的に他の位置に移動し、受け取った部品１０を除去する容器である。代替的な実施形態では、移動式容器は、コントローラによって遠隔的に操縦又は制御することができる。

さらなる実施形態では、本発明による除去システム１００は、第１の部品コンベヤシステム１３０を介して除去される部品１０で充填された複数の輸送容器１９０ｉを有することができる。有利には、部品コンベヤシステム１３０は、ブリッジ移動システム１２０によって輸送ユニット１１０の長手方向軸１１１の軸方向に移動することができ、したがって部品１０は、例えば選別計画に従って、それぞれの輸送容器１９０ｉ内に輸送することができる。

一実施形態では、本発明による除去システム１００は、輸送ユニット１１０の両側に多数の輸送容器１９０、１９０ｉを有することができる。代替的な実施形態では、本発明による除去システム１００は、輸送ユニット１１０の一方の側に複数の輸送容器１９０、１９０ｉを有し、輸送ユニットの他方の側に第２の部品コンベヤシステム１６０（図示せず）を有することができる。

図６は、本発明による除去システム１００の可能な例示的な実施形態を示すブロック図を示す。図６に示す除去システム１００は、第１の把持ロボット１４１及び第２の把持ロボット１４２を有する把持システム１４０を備える。有利な実施形態では、把持システム１４０は、その上に少なくとも１つのツール１４３が配置される少なくとも１つの把持アーム１４４を備える。さらなる有利な実施形態では、第１の把持ロボット１４１及び第２の把持ロボット１４２は、少なくとも１つのツール１４３、具体的には把持ツール１４５を備える。把持システム１４０は、好ましくはスカラロボット（選択的コンプライアンス組立ロボットアーム）を備える。

代替的な実施形態では、把持システム１４０はデカルトロボットシステムとして設計することができる。デカルトロボットシステムは、線形駆動装置を備え、２軸又は３軸のデカルトロボットシステムとして設計することができる。

図６に示す除去システム１００の実施形態によれば、把持システム１４０の第１の把持ロボット１４１及び第２の把持ロボット１４２が共通の作業領域の事前設定された衝突ゾーンで衝突しないことを保証する衝突回避アルゴリズムが使用される。衝突回避アルゴリズムは、制御ユニット１５０のメモリユニット１５１（図６を参照）に格納され、制御ユニット１５０によって実行され得る。制御ユニット１５０は、除去システム１００及び除去システム１００の対応する構成要素と通信リンクを介して通信する。通信リンクは、有線及び／又は無線通信リンクを含むことができる。例えば、有線通信接続は、イーサネット、光ファイバ、例えばＲＳ２３２、ＲＳ４８５などのシリアル接続タイプを含むことができる。

事前設定された衝突ゾーンは、第１の把持ロボット１４１及び第２の把持ロボット１４２が、把持アームの寸法によって同時に係合又は進入することができる領域を表す。このことにつき、第１の把持ロボット１４１と第２の把持ロボット１４２とは、現在の位置データを交換する。例えば、第１の把持ロボット１４１は、部品１０を除去するために、第１の把持ロボット１４１が衝突ゾーンに配置されているという情報を第２の把持ロボット１４２に送信することができる。第２の把持ロボット１４２が除去計画に基づいて衝突ゾーンにある部品１０を除去するための制御コマンドを受信した場合、この制御コマンドは、例えば、衝突ゾーンが再び解放されるか、部品が除去されて別の部品が続く順で先送りされるまで保留される。

代替的な実施形態では、例えば、第１の把持ロボット１４１は、制御コマンドに基づいて、第１の把持ロボットが衝突ゾーンに入ることを望む場合、第２の把持ロボット１４２の承認を能動的に要求する。第２の把持ロボット１４２が、例えば衝突ゾーンにないことを能動的に承認した場合にのみ、第１の把持ロボット１４１は衝突ゾーンに入ることができる。このとき、第１の把持ロボット１４１は衝突ゾーンへの進入を遮断する。

除去システム１００は、第１のコンベヤベルト１３１及び第２のコンベヤベルト１３２を有する第１の部品コンベヤシステムを備える。有利には、第２の把持ロボット１４２は、第３の部品コンベヤシステム１８０又は代替的に輸送容器１９０、１９０ｉ（図示せず）に除去される除去された部品１０を第１のコンベヤベルト１３１上に載置させることができる。追加で、第１の把持ロボット１４１は、第２の部品コンベヤシステム１６０又は代替的に輸送容器１９０、１９０ｉ（図示せず）に除去される除去された部品１０を第２のコンベヤベルト１３２上に載置させることができる。

図７は、本発明による除去システム１００の可能な例示的な実施形態を示すブロック図を示す。図７に示す除去システム１００は、輸送ユニット１２０と、ブリッジ移動システム１２０と、ブリッジ移動システム１２０上に配置された第１の部品コンベヤシステム１３０と、第２の部品コンベヤシステム１６０と、第３の部品コンベヤシステム１８０とを備える。図７に示す実施形態では、第１の部品コンベヤシステム１３０は、第１のコンベヤベルト１３１及び第２のコンベヤベルト１３２を備える。代替的な実施形態では、第１の部品コンベヤシステムは、コンベヤベルトを備えることができる。第１の部品コンベヤシステム１３０、第２の部品コンベヤシステム１６０、及び第３の部品コンベヤシステム１８０は、除去システム１００の制御ユニット１５０と通信する。制御ユニット１５０は、コンベヤベルトの速度及び搬送方向を指示するための制御コマンドを提供することができる。第２の部品コンベヤシステム１６０及び第３の部品コンベヤシステム１８０は、モジュール式設計を有することができ、輸送ユニット１１０の両側に配置することができる。第２の部品コンベヤシステム１６０及び第３の部品コンベヤシステム１８０は、車輪で変位可能に配置することができる。これは、有利には、輸送ユニット１１０への良好なアクセス性を可能にする。第２の部品コンベヤシステム１６０及び第３の部品コンベヤシステム１８０の電気接続又は通信接続は、例えばプラグ接続などの分離可能な電気接続又は通信接続として設計される。第２の部品コンベヤシステム１６０及び第３の部品コンベヤシステム１８０は、第１の部品コンベヤシステム１３０のコンベヤベルト１３１、１３２上に予め配置されたワークピース１１の加工された部品１０を、設けられた輸送容器１９０、又は後続のプロセス、例えば選別プロセスに搬送する。

除去システム１００は、把持システム１４０を備える。把持システム１４０は、デルタロボットとして設計されている。把持システム１４０は、ブリッジ移動システム１２０上に配置され、特にデルタロボットは、ブリッジ移動システム１２０上に設置される。デルタロボットは、ロッド動力学を有する平行アームロボットとして設計されている。デルタロボットは、ユニバーサルジョイントを介してデルタロボットの基部に連結された少なくとも３本のアームを有する。デルタロボットは、有利には、加工された部品１０をワークピース１１から迅速に除去し、それらを第１の部品コンベヤシステム１３０及び２つのコンベヤベルト１３０、１３１でブリッジ移動システム１２０上に載置させることができる軽量ロボットである。

デルタロボットの軸は協働して閉鎖運動連鎖を形成する。デルタロボットの基部は、移動アームの上方に取り付けられている。具体的には、アームは基部に吊り下げられている。アームの端部は、ツール１４３（図示せず）が受け入れられるプラットフォームに連結される。デルタロボットの駆動装置は、基部に設置され、アームを駆動する。駆動装置として、例えば、線形又は回転駆動装置を用いることができる。次いで、プラットフォームは、Ｘ、Ｙ、及びＺの横断経路内を移動する。一実施形態では、デルタロボットは、回転運動を実行するように設計される。有利には、加工された部品１０の除去は、デルタロボットによって高精度で実行することができる。追加で、アームの質量が低い（基部で駆動する）ことは、慣性がほとんどないことを意味し、高速及び加速を達成することを可能にする。

図８は、本発明による除去システム１００の可能な例示的な実施形態を示すブロック図を示す。図８に示される除去システム１００は、図７に示される例示的な実施形態と同様の構成要素を備える。図８の例示的な実施形態の把持システム１４０は、第２の部品コンベヤシステム１６０の側の輸送ユニット１１０の側面に配置されたロボットハンドリングユニットとして設計されている。さらなる実施形態では、さらなるロボットハンドリングユニットを、第３の部品コンベヤシステム１８０の側面に配置することができる。ロボットハンドリングユニットは、スカラロボットとして設計することができ、しっかりと位置決めされ得る。加工された部品１０は、しっかりと位置決めされたスカラロボットによってワークピース１１から除去され、その後ろに配置された部品コンベヤシステム１６０、１８０に載置させることができる。加工された部品は、輸送容器１９０又は連結プロセスに輸送することができる。

さらなる実施形態では、例えばスカラロボットなどのさらなる把持システム１４０を、加工された部品１０をワークピース１１から除去し、それらを第１の部品コンベヤシステムに輸送することができるブリッジ移動システム１２０に設置することができる。

図９は、本発明による除去システム１００の把持システム１４０の可能な例示的な実施形態を示すブロック図を示す。図９では、参照番号１４０は把持システムである。把持システム１４０は、ワークピース１１の加工された部品１０（図１０及び図１１を参照）を把持し、それを例えば第１の部品コンベヤシステム１３０（図１を参照）に輸送して載置させるように設計されている。ワークピース１１、例えば金属シートは、加工システム２００で加工される。一実施形態では、加工システム２００は、例えば輪郭などの加工された部品１０が、ワークピース１１から切断されるレーザ切断システムを含む。ワークピース１１は、加工システム２００によって加工することができる、加工システム２００に対応する異なる外形寸法を有する異なるシート厚及び／又はシート領域内容を含むことができる。ワークピース１１から輪郭又は複数の輪郭を切断することができる。

ワークピース１１は、加工のため輸送ユニット１１０上に載置される。輸送ユニット１１０は、ワークピース１１の加工のために加工システム２００内に移動することができ、輸送ユニット１１０によって加工された部品１０の除去のため加工システム２００から外に移動することができる。一実施形態では、輸送ユニット１１０は、２つのテーブルを備える交換テーブルとして設計される。２つのテーブルは、２つのガイド面内に配置されている。これにより、加工システム２００内でワークピース１１を同時に加工することができ、把持システム１４０によって以前加工された値１１の部品１０をアンロードすることができる。この場合、変更テーブル１１０のテーブルは、加工システム２００の外部で交換される。

把持システム１４０は、把持ロボット１４１、特にスカラロボットとして設計することができる。一実施形態では、把持システム１４０は把持アーム１４４を有する。有利な実施形態では、把持システム１４０は、複数の軸方向に制御可能な軸を有する少なくとも１つの把持アーム１４４を有する。把持システム１４０の可動性、精度、及び範囲は、異なる軸によって増加させることができる。

把持システム１４０は、ツール１４３、特に加工された部品１０をワークピース１１から持ち上げるための把持ツール１４５を有する。把持ツール１４５は、把持システム１４０の把持アーム１４４上に配置される。有利な実施形態では、把持ツール１４５は、モジュール式の交換可能な把持ツール１４５として設計される。

把持システム１４０は、通信リンクを介して制御ユニット１５０と通信する。一実施形態では、制御ユニット１５０は検出器ユニット１４６を有する。一実施形態では、検出器ユニット１４６は、下降する電圧を判定することができる電圧測定装置として設計することができる。一実施形態では、検出器ユニット１４６はまた、アナログ入力１４７における電圧降下を評価するためにアナログ入力１４７に接続されたアナログ入力カード（図示せず）を有する。アナログ入力１４７は、アナログ電気信号、具体的にはＤＣ電圧信号を受信するように設計されている。アナログ電気信号は、アナログ入力カードによって評価され、ＡＤ変換器によってアナログ入力カードに組み込まれたアナログ－デジタル変換によって制御に使用可能なデジタル信号に変換することができる。この使用可能なデジタル信号は、加工システム２００を制御するため、及び／又は加工システム２００のオペレータに表示するため値に従って使用することができる。一実施形態では、アナログ入力１４７及び検出器ユニット１４６は、把持ロボットとして設計された把持システム１４０に組み込まれ、制御ユニット１５０は、通信リンクを介して除去システム１００の把持システム１４０と通信する外部構成要素である。これは、特に導電性把持ツール１４５とアナログ入力１４７又は検出器ユニット１４６との間の接続線における電圧損失を最小化又は制限することができるという利点を有する。長すぎる線は、接続線における電圧降下の増加をもたらし、アナログ入力１４７における電圧降下の検出を改ざんし、測定誤差をもたらす可能性がある。制御ユニット１５０は、把持システム１４０上に局所的に実装されることが好ましい。一実施形態では、制御ユニット１５０は、把持システム１４０の制御ユニット又はコントローラに実装することができ、及び／あるいは把持システム１４０のコントローラ上の追加のエンティティとしてインスタンス化することができる。具体的には、制御ユニット１５０は、除去システム１００のための中央ユニットとして実装することができる。

追加で、把持システム１４０は、電圧源１４８を介する、特にＤＣ電圧源を介する電圧供給を有する。電圧源１４８は、０．１ボルト～２０ボルトの電圧範囲、特に８ボルト～１２ボルトの範囲、好ましくは１０ボルトの電圧を提供することができる。１０ボルトより高い電圧を有する実施形態では、１０ボルトの電圧は分圧器を介して提供することができる。電圧源１４８は、導電性把持ツール１４５に接続されている。電圧源１４８はまた、導電性把持ツール１４５に並列にアナログ入力１４７へ接続される。１０ボルトのＤＣ電圧が、好ましくは、導電性把持ツール１４５及びアナログ入力１４７の両方に印加される。

一実施形態では、検出器ユニット１４６及び輸送ユニット１１０は、同じ接地電位を有する。加工された部品１０が材料ウェブ（切断不良の場合には残留材料）を介して電気接続１２（図１０を参照）を有する場合、導電性把持ツール１４５が加工された部品１０を吸引体積のレベルより上に持ち上げたときに、ワークピース１１を介した輸送ユニット１１０の接地電位も加工された部品１０に存在する。これは、アナログ入力１４７における１０ボルトの電圧降下をもたらし、これは有利な方法で評価することができ、持ち上げられる加工された部品１０に関する情報、例えばワークピース１１のどの加工された部品１０が欠陥品であるかを提供する。

把持システム１４０は、ツール１４３を有する。一実施形態では、ツール１４３は、少なくとも１つの導電性把持ツール１４５を備える。導電性把持ツール１４５は、電流を伝導し、抵抗値を有する電気抵抗を有する材料から構成される。抵抗値は、導電性把持ツール１４５の材料及びサイズに依存する。

一実施形態では、把持システム１４０の導電性把持ツール１４５は、モジュール式に交換可能である。本発明の目的のために、モジュール式とは、持ち上げられる加工された部品１０のサイズ及び重量、ならびに使用の種類及び使用領域に関する要件に従って、異なる把持ツールを交換できることを意味すると理解されるべきである。

導電性把持ツール１４５は、導電性吸引装置、好ましくは導電性真空吸引装置を備える。一実施形態では、導電性把持ツール１４５は、少なくとも１つの吸引装置又は複数の吸引装置と、１つの導電性吸引装置又は複数の導電性吸引装置とを備える。したがって、異なる要件を有する異なるように加工された部品１０を有利に持ち上げることができる。導電性吸引装置及びアナログ入力１４７における電圧降下にも冗長性がある。これは、第２のアナログ入力１４７及び第２のアナログ入力カードがある場合に有利である。これは、電圧降下の測定及び評価の冗長な監視をもたらす。

図１０は、本発明による除去システム１００の把持システム１４０のさらに可能な例示的な実施形態を示すブロック図を示す。図１０は、導電性把持ツール１４５によって、好ましくは導電性真空吸引装置によって、加工された部品１０をワークピース１１から持ち上げる把持システム１４０を示す。導電性把持ツール１４５は、導電性真空吸引装置として設計されており、抵抗値を有する。導電性真空吸引装置の抵抗値を測定することができる。好ましくは１０ボルトの電圧を、電圧源１４８（図９参照）を介して導電性真空吸引装置に印加することができる。電圧源１４８からの１０ボルトの電圧は、アナログ入力１４７に並列に接続される。アナログ入力１４７は、電圧降下を検出するための検出器ユニット１４６への接続を有する。一実施形態では、検出器ユニット１４６は、アナログ入力カードを備える。輸送ユニット１１０及び検出器ユニット１４６は、接地電位を有する。導電性真空吸引装置が持ち上げ中にワークピース１１と電気的に接触している加工された部品１０を介して輸送ユニット１１０と接触すると、アナログ入力１４７の電圧は、例えば１０ボルト～２ボルトの元々印加された電圧に降下する。図１０に示すように、加工された部品１０が導電性真空吸引装置によって吸引又は持ち上げられ、加工された部品１０とワークピース１１、したがって輸送ユニット１１０との間に接触がない場合、１０ボルトは依然としてアナログ入力１４７に接続されており、測定可能かつ評価可能である。

図１１は、本発明による除去システム１００の把持システム１４０のさらに可能な例示的な実施形態を示すブロック図を示す。図１１は、導電性把持ツール１４５、好ましくは導電性真空吸引装置によって加工された部品１０をワークピース１１から持ち上げる把持システム１４０を示す。電圧源１４８（図９を参照）によって、両端の電圧、好ましくは１０ボルトを、導電性真空吸引装置として設計された導電性把持ツール１４５に印加することができる。電圧源１４８からの１０ボルトの電圧は、アナログ入力１４７に並列に印加される。アナログ入力１４７は、電圧降下を検出するための検出器ユニット１４６への接続を有する。一実施形態では、検出器ユニット１４６は、アナログ入力カードを備える。輸送ユニット１１０及び検出器ユニット１４６は、接地電位を有する。導電性真空吸引装置が持ち上げ中にワークピース１１と電気的に接触している加工された部品１１を介して輸送ユニット１１０と接触すると、アナログ入力１４７の電圧は、例えば１０ボルト～２ボルトの元々印加された電圧に低下する。図８に示すように、ここで加工された部品１０が導電性真空吸引装置によって吸引又は持ち上げられ、加工された部品１０とワークピース１１、したがって輸送ユニット１１０との間に電気接点又は電気接続１２がある場合、アナログ入力１４７に以前に存在していた１０ボルト電圧は、例えば２ボルトの電圧値に降下する。この電圧降下は、検出器ユニット１４６で評価することができ、適切な対策を実施することができる。例えば、把持システム１４０及び／又は除去システム１００は、故障メッセージ又は警告を発し、どの加工された部品１０がワークピース１１への電気接続１２を有するかを示すことができる。

有利な実施形態では、アナログ入力１４７は構成可能に設計される。有利な方法では、アナログ入力１４７は、導電率値に起因して加工されるワークピース１１の材料から生じ得る電圧降下の値を変更するように構成することができる。例えば、銅は鋼よりも良好な導電率を有し、銅を鋼よりも良好な導体にする。これに関して、銅の１０ボルト出力電圧の電圧降下は、鋼の電圧降下よりも高い。より高い電圧降下は、構成可能なアナログ入力１４７によって予め設定することができ、それによって異なる種類の材料を本発明でチェックすることができる。

最後に、本発明の説明及び例示的な実施形態は、本発明の特定の物理的実現に関して限定するものとして理解されるべきではないことに留意されたい。本発明の個々の実施形態に関連して説明及び図示された特徴のすべては、それらの有利な効果を同時に実現するために、本発明による主題において異なる組み合わせで提供することができる。

本発明の保護の範囲は、特許請求の範囲によって与えられ、明細書に示された又は図面に示された特徴によって限定されない。

１ 方法
１０ 部品
１１ ワークピース
１２ 電気接続
１００ 除去システム
１１０ 輸送ユニット
１１１ 輸送ユニットの長手方向軸
１２０ ブリッジ移動システム
１２１ ブリッジ移動システムの中心長手方向軸
１３０ 第１の部品コンベヤシステム
１３１ コンベヤベルト
１３２ コンベヤベルト
１４０ 把持システム
１４１ 把持ロボット
１４２ 把持ロボット
１４３ ツール
１４４ 把持アーム
１４５ 把持ツール
１４６ 検出器ユニット
１４７ アナログ入力
１４８ 電圧源
１５０ 制御ユニット
１５１ メモリユニット
１６０ 第２の部品コンベヤシステム
１６１ コンベヤベルト
１７０ ツール交換システム
１８０ 第３の部品コンベヤシステム
１８１ コンベヤベルト
１９０ 輸送容器
２００ 加工システム
Ｓ１－Ｓ３ プロセスステップ

Claims (24)

1. 加工システム（２００）内で加工された部品（１０）を除去するための除去システム（１００）であって、前記除去システム（１００）は、前記加工システム（２００）で加工されたワークピース（１１）の中間貯蔵及び／又は輸送用に使用される輸送ユニット（１１０）を備え、
   前記加工されたワークピース（１１）は、除去される前記部品（１０）を備え、
   前記除去システム（１００）は、
   前記輸送ユニット（１１０）の長手方向軸（１１１）に対して横方向に延在し、中心長手方向軸（１２１）を有し、前記輸送ユニット（１１０）の前記長手方向軸（１１１）の軸方向に移動することができるブリッジ移動システム（１２０）と、
   前記ブリッジ移動システム（１２０）上に配置され、前記ブリッジ移動システム（１２０）の前記中心長手方向軸（１２１）に実質的に平行に延在する第１の部品コンベヤシステム（１３０）を少なくとも備える部品コンベヤシステム（１３０，１６０，１８０）と、
   前記輸送ユニット（１１０）、前記ブリッジ移動システム（１２０）、及び前記部品コンベヤシステム（１３０，１６０，１８０）と通信し、前記輸送ユニット（１１０）、前記ブリッジ移動システム（１２０）、及び前記部品コンベヤシステム（１３０，１６０，１８０）に制御コマンドを提供するように設計された制御ユニット（１５０）とを備え、
   前記第１の部品コンベヤシステム（１３０）は、第１及び第２の軸方向に移動可能なコンベヤベルト（１３１、１３２）を備え、その移動方向は互いに独立して制御することができ、好ましくは反対方向に移動する、除去システム（１００）。
2. 前記輸送ユニット（１１０）は、輸送テーブル又は交換テーブルを備える、請求項１に記載の除去システム（１００）。
3. 前記除去システム（１００）は、把持システム（１４０）を備え、前記把持システム（１４０）は、前記制御ユニット（１５０）と通信する、請求項１又は２に記載の除去システム（１００）。
4. 前記把持システム（１４０）は、前記除去システム（１００）上に配置され、前記ワークピース（１１）から前記加工された部品（１０）を除去し、それらを少なくとも前記部品コンベヤシステム（１３０，１６０，１８０）上に載置させるように設計されている、請求項３に記載の除去システム（１００）。
5. 前記把持システムは、前記ブリッジ移動システム（１２０）上に配置され、前記加工された部品（１０）を前記ワークピース（１１）から除去し、少なくとも前記部品コンベヤシステム（１３０，１６０，１８０）上に載置させるように設計されている、請求項３に記載の除去システム（１００）。
6. 前記除去システム（１００）は、前記輸送ユニット（１１０）の前記長手方向軸（１１１）の方向に軸方向に移動することができる少なくとも１つのコンベヤベルト（１６１）を有する第２の部品コンベヤシステム（１６０）を備える、請求項１から５のいずれか一項に記載の除去システム（１００）。
7. 前記除去システム（１００）は、前記輸送ユニット（１１０）の前記長手方向軸（１１１）の方向に軸方向に移動することができる少なくとも１つのコンベヤベルト（１８１）を有する第３の部品コンベヤシステム（１８０）を備える、請求項１から６のいずれか一項に記載の除去システム（１００）。
8. 前記第１の部品コンベヤシステム（１３０）は、少なくとも第１の軸方向に移動可能なコンベヤベルト（１３１）を備える、請求項１から７のいずれか一項に記載の除去システム（１００）。
9. 前記把持システム（１４０）は、少なくとも１つの把持ロボット（１４１）、好ましくは２つの把持ロボット（１４１，１４２）を備え、前記把持ロボット（１４１，１４２）が、少なくとも１つのツール（１４３）、特に把持ツール（１４５）を有する、請求項３から５、請求項３から５のいずれかを引用する請求項６から８のいずれか一項に記載の除去システム（１００）。
10. 前記把持システム（１４０）は、前記少なくとも１つの把持ツール（１４５）が配置される少なくとも１つの把持アーム（１４４）を備える、請求項９に記載の除去システム（１００）。
11. 前記把持ツール（１４５）は、少なくとも１つの導電性把持ツールを含む、請求項９又は１０に記載の除去システム（１００）。
12. 前記把持システム（１４０）は、加工された部品（１０）が前記ワークピース（１１）への電気接続（１２）を有するかどうかを検出するように設計された検出器ユニット（１４６）を備える、請求項３から５、請求項３から５のいずれかを引用する請求項６から１１のいずれか一項に記載の除去システム（１００）。
13. 前記２つの把持ロボット（１４１，１４２）は、前記ワークピース（１１）の各領域から除去される前記部品（１０）をまとめて除去することができるように、前記ブリッジ移動システム（１２０）上に配置される、請求項９から１１のいずれか一項に記載の除去システム（１００）。
14. 前記制御ユニット（１５０）は、前記２つの把持ロボット（１４１，１４２）が共有作業領域の事前定義可能な衝突ゾーンで衝突しないことを保証する、メモリユニット（１５１）内に格納された衝突回避アルゴリズムを使用する、請求項９から１１、１３のいずれか一項に記載の除去システム（１００）。
15. 前記把持システム（１４０）は、検出された切断計画に基づいて生成された除去計画に応答して前記制御ユニット（１５０）によって生成される電子制御コマンドによって制御される、請求項３から５、請求項３から５のいずれかを引用する請求項６から１３のいずれか一項に記載の除去システム（１００）。
16. 前記第１の部品コンベヤシステム（１３０）、前記第２の部品コンベヤシステム（１６０）及び／又は前記第３の部品コンベヤシステムは、特に、前記第１の部品コンベヤシステム（１３０）及び／又は前記第２の部品コンベヤシステム（１６０）及び／又は前記第３の部品コンベヤシステム（１８０）が動作する速度の制御及び／又は調整に関して、前記把持システム（１４０）と同期して前記制御ユニット（１５０）によって制御される、請求項３から５のいずれかを引用する請求項６を引用する請求項７に記載の除去システム（１００）。
17. 前記把持システム（１４０）は、ブリッジ移動システム（１２０）の前記中心長手方向軸（１２１）に沿って移動可能であるように構成されている、請求項３から５、請求項３から５のいずれかを引用する請求項６から１５のいずれか一項に記載の除去システム（１００）。
18. 前記把持システム（１４０）のための前記ツール（１４３）を交換するためのツール交換システム（１７０）が、前記加工システム（２００）と前記輸送ユニット（１１０）との間の緩衝領域に配置される、請求項９から１１、請求項９から１１のいずれかを引用する請求項１２から１７のいずれか一項に記載の除去システム（１００）。
19. 加工システム（２００）で加工された部品（１０）を除去するための方法（１）であって、
    輸送ユニット（１１０）上に部品（１０）を有する加工されたワークピース（１１）を検出するステップ（Ｓ１）と、
    検出された切断計画に基づいて、前記加工された部品（１０）の除去計画を生成する又は読み取るステップ（Ｓ２）と、
    加工された部品（１０）が次々に前記ワークピース（１１）から除去され、ブリッジ移動システム（１２０）上に配置された少なくとも１つの部品コンベヤシステム（１３０）上に載置され得るように、生成された又は読み取られた除去計画に従って前記加工された部品（１０）を除去するための制御コマンドを提供するステップ（Ｓ３）と
    を有し、
    前記部品コンベヤシステム（１３０）は、２つのコンベヤベルト（１３１、１３２）を備え、その移動方向は互いに独立して制御することができ、好ましくは反対方向に移動する、方法（１）。
20. 制御コマンドを提供することは、生成された除去計画に従って前記加工された部品（１０）を除去するための把持システム（１４０）の制御コマンドを提供することを含み、ブリッジ移動システム（１２０）上に配置された前記把持システム（１４０）は、前記ワークピース（１１）から前記加工された部品（１０）を次々に除去するように指示され、前記ブリッジ移動システム（１２０）上に配置された少なくとも１つの部品コンベヤシステム（１３０，１６０，１８０）上に格納され、前記ブリッジ移動システム（１２０）は、前記輸送ユニット（１１０）の長手方向軸（１１１）に対して横方向に延在し、中心長手方向軸（１２１）を有し、前記輸送ユニット（１１０）の前記長手方向軸（１１１）の軸方向に移動することができる、請求項１９に記載の方法。
21. 前記部品コンベヤシステム（１３０，１６０，１８０）の搬送方向及び／又は搬送速度を、前記除去計画の関数として設定することができる、請求項１９又は２０に記載の方法。
22. 前記把持システム（１４０）は、２つの把持ロボット（１４１，１４２）を備え、前記把持ロボットが、それらに割り当てられた作業領域内の加工された部品（１０）を把持するように前記生成された制御コマンドで指示され、それにより、事前定義可能な衝突ゾーン内で衝突回避アルゴリズムを適用する、請求項２０に記載の方法。
23. 除去プロセス中に前記ブリッジ移動システム（１２０）を移動させるため、前記第１の部品コンベヤシステム（１３０）を移動させるため、及び前記ワークピース（１１）の除去後に前記ブリッジ移動システム（１２０）を休止位置に移動させるため、制御コマンドが生成される、請求項１９から２２のいずれか一項に記載の方法。
24. コンピュータプログラムが電子デバイス上で実行されるときに、請求項１９から２３のいずれか一項に記載の方法を実行するためのプログラムコードを有するコンピュータプログラム。

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