WO2020115514A1 - Fertigungssystem zum bearbeiten von werkstücken - Google Patents

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WO2020115514A1
WO2020115514A1 PCT/IB2018/001382 IB2018001382W WO2020115514A1 WO 2020115514 A1 WO2020115514 A1 WO 2020115514A1 IB 2018001382 W IB2018001382 W IB 2018001382W WO 2020115514 A1 WO2020115514 A1 WO 2020115514A1
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WO
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uav
workpiece
transfer
manufacturing system
press
Prior art date
Application number
PCT/IB2018/001382
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English (en)
French (fr)
Inventor
Thomas Spiesshofer
Anton Lendler
Christian Müller
Anett Pfohl
Original Assignee
Aida Europe Gmbh
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Publication date
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Priority to PCT/IB2018/001382 priority patent/WO2020115514A1/de
Priority to CN201880100015.1A priority patent/CN113165047A/zh
Priority to JP2021531241A priority patent/JP2022520306A/ja
Priority to EP18833996.4A priority patent/EP3890903A1/de
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21D—WORKING OR PROCESSING OF SHEET METAL OR METAL TUBES, RODS OR PROFILES WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21D43/00—Feeding, positioning or storing devices combined with, or arranged in, or specially adapted for use in connection with, apparatus for working or processing sheet metal, metal tubes or metal profiles; Associations therewith of cutting devices
    • B21D43/02—Advancing work in relation to the stroke of the die or tool
    • B21D43/04—Advancing work in relation to the stroke of the die or tool by means in mechanical engagement with the work
    • B21D43/05—Advancing work in relation to the stroke of the die or tool by means in mechanical engagement with the work specially adapted for multi-stage presses
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21D—WORKING OR PROCESSING OF SHEET METAL OR METAL TUBES, RODS OR PROFILES WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21D43/00—Feeding, positioning or storing devices combined with, or arranged in, or specially adapted for use in connection with, apparatus for working or processing sheet metal, metal tubes or metal profiles; Associations therewith of cutting devices
    • B21D43/20—Storage arrangements; Piling or unpiling
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B23Q7/00—Arrangements for handling work specially combined with or arranged in, or specially adapted for use in connection with, machine tools, e.g. for conveying, loading, positioning, discharging, sorting
    • B23Q7/005—Lifting devices
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B30—PRESSES
    • B30B—PRESSES IN GENERAL
    • B30B15/00—Details of, or accessories for, presses; Auxiliary measures in connection with pressing
    • B30B15/30—Feeding material to presses
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B64—AIRCRAFT; AVIATION; COSMONAUTICS
    • B64U—UNMANNED AERIAL VEHICLES [UAV]; EQUIPMENT THEREFOR
    • B64U2101/00—UAVs specially adapted for particular uses or applications
    • B64U2101/25—UAVs specially adapted for particular uses or applications for manufacturing or servicing
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B64—AIRCRAFT; AVIATION; COSMONAUTICS
    • B64U—UNMANNED AERIAL VEHICLES [UAV]; EQUIPMENT THEREFOR
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    • B64U2101/30—UAVs specially adapted for particular uses or applications for imaging, photography or videography
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B64—AIRCRAFT; AVIATION; COSMONAUTICS
    • B64U—UNMANNED AERIAL VEHICLES [UAV]; EQUIPMENT THEREFOR
    • B64U50/00—Propulsion; Power supply
    • B64U50/30—Supply or distribution of electrical power
    • B64U50/37—Charging when not in flight

Definitions

  • the invention relates to a manufacturing system for machining workpieces, in particular for the forming machining of workpieces by means of presses, preferably in one
  • Transfer presses and / or press lines / lines are processed or formed into a semi-finished or finished component.
  • a stacking / loading device such as a board loader, with which the boards are required for further, shaping processing, and
  • transfer presses are designed with a large column passage, the largest possible tool area, multi-point drive and, depending on requirements, as single-ram or multi-ram machines.
  • Belt systems, board loaders and complex multi-axis transfer systems are used for the material feed.
  • Press lines / lines for forming workpieces such as blanks up to the component can include up to six individual presses. To transfer the workpieces from the press to
  • portal systems such as feeders or such transfer systems are used to pass the workpiece to be machined between the individual presses, bridging the space between the presses or process stages and removing the workpiece from the previous tool operation and inserting it into the following one.
  • a feeder is a loading system that can generally be moved in two main axes.
  • the X and Z axes that are used for assembly cover a horizontal and a vertical transfer path in order to pick up workpieces - usually from above - and put them down again on another level.
  • the feeder takes with e.g. with suction cups, magnets or another suitable device such as a stop system, gripping spider plates, places them in the press or transports them from one press to another.
  • the complex system for forming workpieces using presses encompasses both the logistical and technological processes as well as the press types as well as the space-consuming and costly transfer facilities.
  • Manufacturing process stations arranged on a second floor.
  • the drone transfers the workpiece through a room with an open ceiling between the first floor and the second floor.
  • a server is provided in the production system for the intensive management of a flight route of the drone, which transmits a command to it via wireless communication.
  • a guide beam-guided drone navigation could be used with corresponding adaptation, in which the drone moves along the guide beam emitted by a suitable emitter and uses this for navigation.
  • a method and system for picking products in intralogistics in which the products of a picking order are caused by objects that can fly at least one order container assigned to the picking order can be picked.
  • unmanned aerial vehicles such as a helicopter drone according to DE 10 2016 206 982 Al for inspecting technical objects that are difficult to access already have a 3D scanner mounted on a rotatable joint, which includes a high-resolution camera for capturing a large number of images from different exposure positions and exposure directions.
  • the position and orientation of the 3D scanner relative to the object can be determined by comparing images.
  • Coordination device for controlling the 3D scanner, the joint and the helicopter drone in order to generate a data representation of a surface course of the object on the basis of the recorded images for damage analysis via an image processing module, which is evaluated for the damage analysis.
  • the product is not subject to any changeable or influencing technological process stages, such as cutting or non-cutting shapes.
  • the invention has for its object to provide a complex manufacturing system for machining workpieces for the technological process monitoring of operations and a safe transfer with stop functions for workpieces in order to the processes during processing by means of presses, transfer presses or press lines, in particular in a press shop machining workpieces up to the semi-finished or finished component
  • UAV unmanned aerial vehicles
  • this can in principle be the case with a production system for those to be processed
  • Workpieces in particular for the processing of workpieces by means of presses, transfer presses or press lines, can be solved with a transfer that includes the pick-up and transfer of the workpieces for technological processing from process station to process station in a room, preferably in a press shop, in that at least one UAV for Process monitoring is used which monitors at least the production process of one of the workpieces or at least includes the transfer of at least one of the workpieces.
  • Press designs particularly in the context of a space-optimized press shop.
  • the UAV has buoyancy means, of which transfer or workpiece-related after the picked-up workpieces
  • ⁇ a non-buoyant buoyancy agent can be switched off and
  • At least one buoyant means of buoyancy can be used for monitoring the process or for at least transferring at least one of the workpieces of the UAV.
  • the UAV for process monitoring of the production system should have at least one or one of the following features or functions: a) A drive that can be controlled in the 3D direction with at least one buoyancy means for controlling a 3D movement in a transfer space to implement a
  • buoyancy means which can be steered in the 3D direction, for realizing horizontal movements of the UAV
  • a data network communicating with a central control / regulating device for querying and activating data of the technological or logistical criteria or production / logistics data for at least the UAV or for the workpiece or for the tool or for the press, transfer press or press line for control of the UAV in at least one of the following monitoring procedures
  • the UAV is designed for the transfer of the workpieces to at least one or one of the following features or functions:
  • Buoyancy means for controlling a 3D movement in a transfer room of the presses, transfer presses or press lines for the implementation of a Feed movement and superimposition of directions of movement, highly dynamic superimposed movements for lifting and simultaneous horizontal
  • buoyancy means which can be steered in the 3D direction, for realizing horizontal movements of the UAV
  • the UAV being able to be flown into an area of a tool of a process station in its as flat as possible construction height and as little as possible inclination
  • Control means and attachment means for transferring the workpiece to be shaped or shaped by means of attachment points on the workpiece for one
  • Control / regulating device communicating data network for a transfer system for querying and activating data of the technological or logistical criteria or manufacturing / logistics data at least for the UAV or for the workpiece or for the tool or for the press, transfer press or press line for controlling the UAV for the transfer in at least one of the following processes
  • f2 an infeed of semi-finished workpieces as special parts and an outfeed of the UAV for maintenance / servicing from a transfer function
  • f3 an energy charge
  • the controllable axis of the buoyancy means which can be steered in the 3D direction, for realizing horizontal movements of the UAV and
  • the buoyancy device which is adjustable in its vertical axis, is included in its
  • the transfer space required by the presses used can thus be optimized in a perspective press shop by means of the production system according to the invention.
  • the inventive even e.g. Technologically monitor the transfer space with superimposed UAV rotor blades - despite their greater height - and act in a transferring manner.
  • the invention may minimize technologically-related and disadvantageous product liability risks.
  • information about a relevant manufacturing process is made available to a UAV in order to technological measures required in generic, complex production systems within the scope of the process monitoring aimed and solved according to the invention and
  • the UAV control, monitoring and slinging means according to the process-safe as well as process-level-appropriate and stroke-safe transfer of the workpiece have such effects and special features that - regardless of the technological
  • Machining step - the workpiece is fed to a respective press tool in the correct position, such as for cutting or forming, and the manufacturing process is monitored at the same time.
  • Both variants (process monitoring and transfer of workpieces) of the manufacturing system can be executed in five special logistical-technological aspects after the consideration, evaluation and analysis of generic processes and are also complex e.g. applicable in a press shop.
  • one or a group of several UAVs receives a workpiece to be machined, transfers and accompanies it from a first process station to an nth process station to the finished machined component.
  • the or the group of several UAV returns to the first process station, picks up a new workpiece and accompanies it at least parts of the process stations in progress and repeating the process in a circulating first flight image.
  • the respective technological process level is monitored.
  • a respective process station of the presses, transfer press or press line is provided with one or a group of several UAVs, which receives / accepts and delivers the workpiece especially for the transport between two technological work steps such as forming steps.
  • the special technological work processes and the corresponding transfer logistics of the group or groups of several UAVs, such as recording / transfer / delivery, are monitored in a circulating, characterizable second flight image.
  • At least one of the two aforementioned solutions is required for each individual machine such as a press, transfer press or technological one Press line a path measuring / positioning system corresponding to a control / regulating device (eg electronically) with a second data memory and computer for the
  • each individual press, transfer press or press line can request and carry out a technological function to be carried out by the UAV specifically for the technological work step.
  • the electronic displacement / positioning system for feeding the workpiece in the correct position and position also corresponds to a centering system, which on the one hand acts as the first guide means on the UAV and on the other hand on the non-moving part of the
  • Production plant as a second guide means can be attached. This enables a combination of electronic and mechanical positioning.
  • Process-related transfer device can be coupled via mechanical elements.
  • Mechanical elements cause a movement in the space / transfer space by means of a forcibly controlling device, which can be stabilized at least in 2D, with stop means for receiving and depositing the workpiece.
  • Joint kinematics that can be implemented in rod kinematics are used for this.
  • This design according to the invention is considerably lighter, can be designed in a structurally smaller manner and can be implemented more cost-effectively because conventional mechanical
  • the centering system and the joint kinematics should or can act independently of one another.
  • the UAV drives a mechanical transfer system as a pure drive means, as a kind of motor replacement.
  • a mechanical guidance system is provided for this and the movements are positively guided.
  • an information system is integrated into the first data memory in the respective UAV, with which workpieces not processed in terms of technology, position, rolling direction and quality can be determined by the UAV, external information such as press data can also be recorded and control signals for technological measures can be exerted.
  • a fifth aspect is formed in the press shop as a pool of several UAVs with these control devices. At least one UAV - regardless of its pool binding - can be programmed into at least one of the following logistics or technology-related files or one of the signals for a) performing the required functions in accordance with a respective process station, including those of forming / pressing processes
  • Toolings for tool change can be activated, c) determination of the type or specifics
  • a shape of the picked-up workpiece such as 2D, 3D,
  • non-metallic of the workpiece (2), such as NE, magnetic / magnetizable, non-metallic
  • Heating by induction cooling can be queried by blower.
  • ⁇ with slings such as vacuum suction cups for taking up and transporting the
  • Workpieces can be equipped with driven pumps, air boilers for overpressure or vacuum;
  • ⁇ can be removed from a transfer function for maintenance / servicing
  • Status data such as battery status
  • a central control device for a monitorable application status with reporting of data on the energy charge or on the vacuum cleaner
  • ⁇ can be measured externally optically, by means of ultrasound or remotely;
  • ⁇ can be completed with a safety controller for parking or switching off and
  • ⁇ Can be equipped particularly advantageously with means for component tracking, identification and detection of any logistical and / or technological operations.
  • the latter function is to be understood as a bar code system that can be read by scanners or cameras with the appropriate software and electronically processed in accordance with the technology, or a variant thereof, with which each workpiece can be identified.
  • the retrievable Barcode contains and is assigned all relevant information for logistical and technological tracking of the workpiece.
  • the corresponding centering system with a first guide means on the UAV and a second guide means on the non-moving part of the production system is provided for the positional and positional feeding of the workpiece.
  • a UAV can be parked away from it and can be supplied with energy or information or charged.
  • the provision of a number n of operational UAVs controlled by the central control Z control device is always adaptable to the n press strokes or can be extended by n press strokes, depending on an energy charging time. This means that a UAV is available for every wth press stroke or can only be used or used again.
  • the respective UAV is permanently connected via a line, such as a cable and / or hose, for the purpose of external energy supply, or is controlled freely and during the
  • the respective UAV is equipped with measuring means for the detection of rejects and special situations in the UAV's own information system with sensors for data recognition and
  • Component tracking can be equipped with the barcodes mentioned below. Said external information can be recorded as data in order to be combined with appropriate logistic or technological
  • the respective UAV has measuring devices with sensors for recognizing data from a committee and for special situations.
  • the UAV can also be used to "operationally fly out” the scrap generated in the machining system for workpieces
  • the control device contains data from safety aspects for the individual UAV as well as machine, workpiece and personal data
  • said actions can be controlled / regulated with the maximum possible performance data (speed, acceleration), with the inclusion and observance of the laws of motion, wherein
  • ⁇ A learning program can be generated, which can be transferred to an external work and
  • a database is set up in the control device, which includes at least one file with the following criteria: a) data on the geographic height and location of the press shop, the position of the presses, transfer presses or press lines, b) data of the geometry (2D, 3D) and technological work steps of the workpiece (s) to be recorded and shaped after the cut up to the finished component,
  • the UAV contains in the first data memory a file with at least one criterion of the following controllable data a) a position accompanying the workpiece or assigned to the process station / press station,
  • the manufacturing system according to the invention is further characterized by a fly simulator for mapping and tracking the processes to be represented according to the invention. This also serves as a visual-operational process monitoring / observation and enables the optimization of
  • the respective UAV is especially for this - as stated above -
  • the lost times resulting from the scrap to be removed from the tools and separated from the workpiece (formed part) and transported away are reduced.
  • Manipulations that have been customary up to now are rationalized with the effect of using UAV and “operative flying out of the scrap as a quasi transfer”, so that simpler tools can be used and previously customary scrap discharges that are prone to jamming due to jamming of parts are eliminated.
  • the effect is particularly advantageous in the case of what is known as useful scrap, which is specially collected or fed directly to the next processing process.
  • ⁇ During, for example, returning to a process station with energy using accumulators, capacitors, fuel cells or the like. Energy supply - not even flying on tape - can be charged; ⁇ for vacuum suction devices for transporting the circuit boards with driven pumps, air boilers for excess pressure or vacuum can be equipped;
  • ⁇ e.g. for maintenance / servicing can be removed from a transfer function
  • ⁇ can be equipped with known optics (3D camera) and evaluation to process the
  • ⁇ can be used in dangerous process areas and possibly as a victim UAV;
  • Energy status and functionality can be checked, for example optically, by means of ultrasound or remotely controlled, analogously to the technical means used in conventional remotely controlled flight models or drones;
  • ⁇ can determine or measure its position by means of reference points (scales) in the room (process area, workshop) of the respective machine itself;
  • ⁇ can be equipped with a safety controller for parking or switching off in order to provide personal protection (occupational safety) in the room (process area, workshop)
  • ⁇ during the work processes / operations intended for the workpieces, e.g. Park the press stroke and / or forming outside of the same (e.g. a closed tool of a press or a work process acting on a workpiece) and can be supplied with energy or loaded;
  • ⁇ Can be controlled by a control center for the provision of a battery (park, storage) with a number n of usable UAVs, so that the number n can always be adapted to the n press strokes (or can be extended by n press strokes) depending on an (energy) charging time and a UAV is advantageously available for every nth press stroke or is only needed and is therefore always available.
  • the services and parameters ascertained by means of data as well as the individual or coupled or mutually occurring actions such as movements comprehensible and systematically available can be advantageously simulated, tested, defined, calculated and checked on the "fly simulator".
  • Transfer system can be a complex program with the program steps
  • Processes according to the invention are created, which also generates said learning program, in order to install programmed processes in further pressing plants instead of manual exercises.
  • ⁇ stacking / loading devices such as board loaders
  • a UAV with a plurality of rotor blades has the attachment means such as the suction device, and a plurality of UAVs are provided for transporting a workpiece.
  • the UAV is idle or reverse, i.e. if no workpiece is being transported, all rotor blades of the UAV are operated or operated by the central control device
  • these non-buoyant rotor blades are switched off in a controlled manner, and rotor blades of individual UAVs that are positioned in a buoyant manner are functionally combined with one another to form a temporarily controlled combination of several UAVs for transporting the workpiece.
  • buoyant rotor blades dissolved again in a controlled manner.
  • the rotor blades thus function again within each UAV involved.
  • the UAVs then leave the process area individually, each with fully buoyant rotor blades, with one working stroke of the press performing the work step.
  • Fig. 1 is a diagram of a press plant 1 as a flow picture with press, transfer press or
  • Fig. 2 is a diagram of the process in the press shop 1 as a flow picture with press, transfer press or press line 1.1 with a UAV 3 provided to the respective process station 1.2, which is specifically assigned to the technological work step, such as forming step, to take over and transfer the workpiece 2, in accordance with the second aspect of manufacturing system according to the invention,
  • FIG. 3 schematic representations of a press, transfer press or press line 1.1
  • FIG. 4 shows schematic representations of a first data memory 3.3 integrated in a UAV 3 with a file and computer 3.3 for carrying out operational measures of the UAV 3 in accordance with the fourth aspect of the manufacturing system according to the invention
  • 5.1 shows a schematic representation of the system of a control device 5 controlled by a plurality of UAV 3 in the press shop 1 for a pool 3.5, in accordance with the fifth aspect of the production system according to the invention, 5.2 is a diagram according to FIG. 5.1, shown as a complex control and regulation system,
  • FIG. 6 shows schematic details of the parts transport of the workpiece 2.1 relating to an arrangement with adjustable 3.6.1, couplable 3.6.2, disconnectable 3.6.3 buoyancy means 3.6 of the UAV 3,
  • FIG. 7 shows a schematic representation of the UAV 3 as a drive for a joint kinematics 3.8, comprising various mechanical elements 3.8.1 and a first guide means 3.7.
  • FIG. 1 shows in the view plane labeled a) a sheet metal coil (not shown), a sheet feeder (not shown) and a cutting press 1.1 as a continuously operable process station 1.2. Thereafter, workpieces 2 are cut from the cutting press 1.1 - in this case a first process station 1.2.1 - as so-called blanks for further processing
  • This respective UAV 3 has the features or functions described below with reference to FIGS. 3 to 6 for the very complex technological and logistical operations for the reshaping machining of the workpieces 2, 2.1.
  • each includes UAV 3 - which can be controlled in the 3D direction
  • Helicopters / drones - those technical ones more apparent in Fig. 4, Fig. 5.1, 5.2 and Fig. 6 Means that enable control of a 3D movement in room 1.4, a process area or a workshop of the press shop 1. 6, an arrangement, control, employment or switching of buoyancy means 3.6 (propellers, nozzles) is provided for the UAV 3, which
  • the UAV 3 is to be flown into a region of the tool 1.1.1 of the process station 1.2 at a height that is as flat as possible and with as little inclination as possible. Accordingly, the overall dimensions (overall) of the UAV 3 used in each case can be defined in an optimized manner in accordance with the logistical and technological conditions of a pressing plant 1 or the presses 1.1.
  • 4, 5.1, 5.2 and 6 are means for controlling and lifting means 3.1 of the transfer for the workpiece 2 to be shaped or shaped (according to FIGS. 1 and 2),
  • Anchor 3.1 of the UAV 3 is controlled equally as shown in FIG. 6
  • the production system with monitoring and transfer of the workpieces 2, 2.1 comprises a data network for querying and activating data for the UAV 3, workpiece 2, 2.1, tool 1.1.1 and the respective press 1.1.
  • This data network is communicated by a central control device 5 shown in FIGS. 3, 5.1 and 5.2. It can be used to process and control all the technological and logistical criteria, as well as production / logistics data, such as series production, one-off production, individual production, and the introduction of semi-finished special parts of workpiece 2, 2.1, one Energy charging of the UAV 3, the sling 3.1, a discharge for
  • Machining operations and a position determination 3.3.1 and centering of the workpiece 2, 2.1 require accompanying the process in the manufacturing system.
  • the UAV 3 is used to implement a feed movement and superimposition of
  • Movement directions and highly dynamically superimposed movements such as lifting the workpiece 2, 2.1 and simultaneously transporting it horizontally, or transporting the workpiece 2, 2.1 horizontally and simultaneously pivoting / tilting with a conceivable rotor axis 3.1.1 shown in FIG. 6, in this example with rotor blades 3.1.3 (Fig. 3, Fig. 4, Fig. 6) operated, executed.
  • Horizontal movements can thus be realized, with individual rotor blades 3.1.3 being adjustable in their horizontal axis.
  • the UAV 3 can be equipped with superimposed rotor blades 3.1.3 in spite of the greater overall height in order to transfer heavy workpieces 2, 2.1.
  • Manufacturing system of process monitoring and transfer of workpieces 2, 2.1 can be seen in Fig. 1 from view levels a), b), c) a first logistical-technological aspect.
  • the UAV 3 transfers the workpiece 2 to be machined as in the view plane a)
  • the UAV 3 then returns to the first process station 1.2.1, picks up a new workpiece 2 and runs at least parts of the process stations 1.2.1, 1.2.2 and repeats these process stations 1.2, 1.2.1, 1.2.2, symbolically visible in a first, quasi-circulating and process-monitoring flight image Fl.
  • a single UAV 3 transfers the workpiece 2, 2.1, taking over from the preparatory first process station 1.2.1, via at least one subsequent one or up to the nth process station 1.2.2 of the process stations 1.2.1, 1.2.2 and places them it then in an interim storage 2.3. For each transfer and technological process to be repeated, it returns to the first process station 1.2.1, picks up a new workpiece 2, 2.1 and in turn accompanies the process stations 1.2.1, 1.2.2 to the intermediate store 2.3. Each sequence is recorded with the first flight image F1 of one UAV 3 and can be monitored.
  • process station 1.2 is outlined as transfer press 1.1, and in view level c) process station 1.2 as press line 1.1.
  • Cut blanks 2 (view plane a)) and machined and reshaped workpieces 2.1 for transfer by means of the UAV 3 to further process stations 1.2 or as a semi-finished component for the shell of a product are stacked in the respective intermediate storage 2.3.
  • the aforementioned logistic-technological processes can also be taken over by a single group of several UAV 3 instead of said UAV 3, at least for parts of the processes.
  • FIG. 2 shows a second logistical-technological aspect of the system according to the invention.
  • a respective process station 1.2, 1.2.1, 1.2.2 of the presses 1.1 is provided with a UAV 3 which receives and delivers the workpiece 2, 2.1 specifically for a technological operation of the process stations 1.2, 1.2.1, 1.2.2.
  • Transfer logistics between two successive process stations 1.2, 1.2.1, 1.2.2 is responsible, wherein the first or previous technological work step and the corresponding transfer logistics of the UAV 3 for the second or subsequent technological work step can be monitored by the circulating second flight image F2.
  • this second logistical-technological aspect is from the first to the following
  • a UAV 3 is assigned to each transfer process of the technological processing of the workpiece 2, 2.1 to be carried out from the first process station 1.2.1 to the nth process station 1.2.2, b) the workpiece 2, 2.1 is assigned in a first of process stations 1.2, 1.2.1, 1.2.2 received / accepted by a first UAV 3 and then delivered / handed over to the next process station 1.2.1 and there again by a second, such as further to nth UAV 3 picked up / transferred and transferred to one of the following, such as further to nth process stations 1.2.2 and finally stored in the intermediate storage 2.3, c) a new to nth workpiece 2, 2.1 is transferred analogously to the sequence of steps b) and d) each transfer and technological process of the first to nth UAV 3 is monitored in a separate second flight image F 2.
  • workpieces 2 are prefabricated as boards in the continuously operable first process station 1.2.1, picked up by the work cycle specifically assigned to this operation and repeating this transfer logistics, and onto the same first intermediate storage 2.3 for boards 2 filed.
  • Each specially assigned UAV 3 takes on one of the following technological work steps such as forming stages in the respective process stations 1.2 to the nth
  • Process station 1.2.2 the transferring pick-up / transfer / delivery of the workpiece 2.
  • machined and formed workpieces 2 are stacked in the second intermediate store 2.3 as semi-finished components for the shell of a product.
  • the aforementioned logistic-technological processes can also be carried out by a first to n-th group of several UAV 3 instead of the first to n-th UAV 3, at least for parts of the process.
  • Each individual press, transfer press or press line 1.1 is assigned an electronic path measuring / positioning system 1.3 corresponding to the central control / regulating device 5 with a second data memory and computer, here
  • the electronic displacement / positioning system 1.3 for feeding the workpiece 2, 2.1 in the correct position and position is a centering system
  • 7 comprises a first guide means 3.7 on the UAV 3 on the one hand and a stationary e.g. integrated second guide means, not shown here, on the tool 1.1.1.
  • the centering system thus acts as an advantageous and functionally merging combination of electronic and mechanical positioning.
  • 7 is a mechanical, process-integrated, essential to the invention
  • Transfer device of the UAV 3 operated with rotor blades 3.1.3 of the rotor axis 3.1.1. Their movement in space 1.4 is shown via a control element 3.3.4 by means of articulated kinematics 3.8, which can be coupled via mechanical elements 3.8.1, is forcedly controlled and can be stabilized in several dimensions, with the kinematics 3.8 from FIGS. 5.1 and 5.2
  • Lifting means 3.1 and stop elements 3.1.2 designed for receiving and depositing the workpiece 2, 2.1 in the manner of a rod kinematics.
  • the UAV 3 is advantageously used as a pure drive means for the mechanical transfer system and drives the light rod kinematics. This makes such a transfer system compared to those described at the beginning in the prior art
  • Transfer devices are much lighter, smaller in size and less expensive, especially since there are no drive forces and moments to be transmitted.
  • Self-determining or measuring devices for determining position 3.3.1 or for parking or switching off by means of a safety controller 3.3.2 are provided.
  • measuring means 3.3.3 such as sensors and / or (FIG. 3 right) optical means 3.2 such as a camera are provided according to the representations (FIG. 4 left).
  • the measuring devices 3.3.3 with sensors are also used to recognize data from a committee and for special situations.
  • the optical means such as 3D camera 3.2 is connected to the file and computer for evaluation to the first data storage 3.3.
  • the processes of machining the workpieces 2, 2.1 can thus be observed and control signals can be output.
  • a UAV 3 information system for data recognition is also available
  • Positioning implemented, thus also communicating with the electronic position measuring / positioning system 1.3 according to FIG. 3.
  • this information system which is specific to the respective UAV 3, can communicate in the controllable first data memory 3.3 such data which relate to
  • the type of drive or buoyancy means 3.6 such as propeller, nozzles, turbine,
  • Transport / slinging means 3.1 such as traverse, non-positive / positive (suction cups, gripping tongs), multiple / simple pick-up,
  • FIGS. 5.1 and 5.2 finally sketch in schematic individual representations a technologically and logistically important fifth aspect of the manufacturing system according to the invention.
  • the press unit 1 not shown, comprises a pool 3.5 of a plurality of UAV 3, the control / regulating device 5 which controls this pool 3.5, that is to say functionally monitors, and a fly simulator 4.
  • o means of transport such as trusses, etc.
  • the logistically and technologically linked manufacturing system which acts as a process monitoring and transfer system according to the invention, makes it previously unprofitable
  • pool 3.5 e.g. can always even have a UAV 3 for controlled, "operational flying out” of the scrap occurring in the machining system for workpieces 2, 2.1.
  • a UAV 3 can be operated with energy by means of accumulators, capacitors,
  • Fuel cells or the like Energy supply - also not flying as on a belt - charged or discharged from a function (e.g. flight picture F2 in Fig. 2) for a required maintenance / repair and process-independent one available from pool 3.5 for one controlled return to a process station 1.2, 1.2.1, 1.2.2 - for example according to flight image F1 in FIG. 1 - are used.
  • a function e.g. flight picture F2 in Fig. 2
  • a required maintenance / repair and process-independent one available from pool 3.5 for one controlled return to a process station 1.2, 1.2.1, 1.2.2 - for example according to flight image F1 in FIG. 1 - are used.
  • the UAV 3 is a first UAV 3 .
  • each controlled UAV 3 is externally optical, by means of ultrasound or
  • the respective UAV 3 is equipped with means for component tracking, identification and detection of any logistical and / or technological operations, for which purpose a barcode system (or similar system) that can be read by scanners or cameras with appropriate software and that can be further processed electronically in accordance with the technology Workpiece 2, 2.1 is ready.
  • a barcode system or similar system
  • the manufacturing system according to the invention thus ensures, during the work processes / operations intended for the workpieces 2, 2.1 and continuing or operations of the press 1.1 acting on a workpiece 2, 2.1, that a UAV 3 is parked away from it if necessary, supplied with energy or charged and then reinserted can be.
  • the production system supports the actual press operation with the provision of a number n of operational UAV 3 controlled by the central control / regulating device 5 in such a synergistic manner that the number, depending on the (energy) loading time, can always be adapted to the n press strokes or can be extended by n press strokes and that UAV 3 is available for every o-th press stroke in line with technology or even becomes usable again.
  • Lifting equipment 3.1 that can be equipped or ff-lying with energy rechargeable UAV 3 is used.
  • this control system also includes
  • the blocks according to views c) and d) the control of the one which is available from the pool 3.5 and which can be connected via a line, such as a cable and / or hose 3.3.5 for the purpose of external energy supply or can be equipped with electromagnetic lifting means 3.1 or can be freely charged with energy using Flysimulator 4
  • control device 5 contains data from safety aspects for the individual UAV 3 as well as machine, workpiece and personal data
  • Transporting y-axis
  • swiveling swiveling
  • tipping turning
  • turning including such actions as e.g. inductive heating of the workpiece 2, 2.1 or cooling of the workpiece 2, 2.1 by means of a fan.
  • the database set up for this purpose in the control device 5 further comprises a file of the following data:
  • This data is used on the one hand to control the UAV 3 and on the other hand can be called up by the UAV 3.
  • Fig. 6 details according to the invention of the parts transport of the workpiece 2 typical of a press 1 are shown as a car door 2.1.
  • the workpiece 2.1 processed and shaped after the cutting and forming operations which is to be transferred by means of the process-monitoring UAV 3, is manufactured in accordance with the planned logistical and technological processes until it is made available as a car door 2.1 for a car body shop according to the manufacturing system according to the invention the complexity of the combinable solution variants, including a surface treatment the workpiece 2, 2.1, and the above-described first or second and third to fifth logistical-technological aspects.
  • the UAV 3 can also be used in the embodiments
  • buoyancy devices 3.6 (picture above left) and in this case operated by means of propellers such as rotor blades 3.1.3.
  • the respective UAV 3 are equipped with attachment means 3.1 (FIG. 5.1), which attach to exposed, balanced and predeterminable attachment points 2.2 of the car door 2.1 and these to the second intermediate store 2.3 ( Fig. 1, Fig. 2) transfer / transport.
  • attachment means 3.1 FIG. 5.1
  • Fig. 6 in the upper view level starting with (unmarked) first stop position on the left until (unmarked) fifth stop position, the following examples of stop types of the UAV 3 for transferring, such as picking up, putting down the car door 2.1 are possible:
  • any UAV 3 in the room, process area, workshop 1.4 of the press shop 1, including the stop positions at the stop points 2.2 of the workpiece 2, 2.1, are to be provided and carried out in accordance with logistics and construction in such a way that the buoyancy means 3.6, such as propeller, nozzle, correspond to the aerodynamic Buoyancy laws maintain buoyancy, but can also be switched off.
  • the buoyancy means 3.6 such as propeller, nozzle
  • FIG. 6 center image, bottom left and right images.
  • Workpiece 2 2.1 picks up and delivers, the following is to be emphasized.
  • a UAV 3 with a plurality of rotor blades 3.1.3 has a stop means 3.1 such as a suction device, a plurality of UAV 3 are provided for transporting a workpiece 2, 2.1.
  • all rotor blades 3.1.3 of the UAV 3 are in the idle or return of the UAV 3, ie when no workpiece 2, 2.1 is being transported, in the functional and buoyancy-effective use monitored and operated by the central control / regulating device 5.
  • Central control / regulating device 5 corresponding displacement measuring / positioning system 1.3 with the second data memory and computer for requesting the function to be carried out by the UAV 3 specifically for the technological operation.
  • the process monitoring manufacturing system for workpieces to be machined with their transfer by cost-effective, technology-oriented UAV (Unmanned Aerial Vehicle), disclosed according to the invention opens up in comparison with the prior art according to which unmanned aerial vehicles / objects have a high level of equipment in terms of mechanical and electronic means and integrated data processing, but have only taken on logistical functions in processes in production systems as a result of the elimination of installation space and
  • UAV Unmanned Aerial Vehicle
  • buoyancy adjustable 3.6.2 Buoyancy means can be operated in a coupled manner, effective in buoyancy

Abstract

In einem Fertigungssystem für zu bearbeitende Werkstücke (2, 2.1), insbesondere für die Bearbeitung von Werkstücken (2, 2.1) mittels Pressen, Transferpressen oder Pressenstrassen (1.1), mit einem die Aufnahme und Weiterreichung der Werkstücke (2, 2.1) umfassenden Transfer zur technologischen Bearbeitung von Prozessstation (1.2) zu Prozessstation (1.2) in einem Raum (1.4), vorzugsweise in einem Preßwerk (1), werden mittels unbemannter Luftfahrzeuge (Unmanned Aerial Vehicle=UAV) logistische und technologische Abläufe verbessert, wobei mindestens ein UAV (3) für eine mindestens den Fertigungsablauf eines der Werkstücke (2, 2.1) überwachende oder mindestens den Transfer mindestens eines der Werkstücke (2, 2.1) umfassende Prozessbegleitung verwendet wird.

Description

Fertigungssystem zum Bearbeiten von Werkstücken
Technisches Gebiet
Die Erfindung betrifft ein Fertigungssystem zum Bearbeiten von Werkstücken, insbesondere für die umformende Bearbeitung von Werkstücken mittels Pressen, vorzugsweise in einem
Presswerk, wobei die Werkstücke wie vorgefertigte Platinen mittels einzelner Pressen,
Transferpressen und/oder Pressenstrassen/-linien zu einem halbfertigen oder fertigen Bauteil bearbeitet oder umgeformt werden.
Stand der Technik
In einem industriellen Presswerk als komplexes Fertigungssystem zum Bearbeiten von
Werkstücken mit technologischer Verkettung aus
■ einer Anlage für von Coils abzuwickelnden Blechbändem, aus welchen nach planebener Führung zu einer Schneidpresse Werkstücke als sogenannte Platinen ausgeschnitten werden, und
■ einer Stapel-/Ladeeinrichtung wie Platinenlader, mit der die Platinen zu einer weiteren wie formgebenden Bearbeitung gefordert werden, und
■ eingangs genannten Pressengattungen, mit denen die formgebende Bearbeitung wie Schneiden, Prägen, Stanzen oder dreidimensionalen Umformung (Tiefziehen) der Platinen zu Pressteilen erfolgt, übernimmt der je Pressengattung typische Transfer der Platinen bis zum halbfertigen oder fertigen Bauteil eine durchgehende Schlüsselfunktion. Diese ist von einem hohen logistischen und konstruktiv-technologischen Aufwand - je Pressengattung unterschiedlich - geprägt.
BESTATIGUNGSKOPIE So sind z.B. Transferpressen mit großem Ständerdurchgang, möglichst großer Werkzeugfläche, Mehr-Punkt-Antrieb und je nach Anforderung als Einstößel- oder Mehrstößelmaschinen ausgelegt. Für die Materialzuführung dienen Bandanlagen, Platinenlader und aufwändige Mehr- Achs-Transfersysteme.
Pressenstrassen/-linien zur Umformung von Werkstücken wie Platinen bis zum Bauteil können bis zu sechs Einzelpressen umfassen. Zur Übergabe der Werkstücke von Presse zu
Presse/Prozessstufe zu Prozessstufe werden je nach Anforderung aufwändige
Übergabevorrichtungen oder auch Roboter eingesetzt.
Zur Weiterreichung des zu bearbeitenden Werkstückes zwischen den einzelnen Pressen werden neben Robotern auch Portalsysteme wie Feeder oder solche Tränsfersysteme eingesetzt, die den Raum zwischen den Pressen oder Prozessstufen überbrücken und das Werkstück aus der vorhergehenden Werkzeugoperation entnehmen und in die folgende einlegen.
Beispielsweise ist ein Feeder ein in der Regel in zwei Hauptachsen verfahrbares Ladesystem. Die zum Bestücken ausfuhrenden X- und Z-Achsen legen einen horizontalen, darüber hinaus einen vertikalen Übergabeweg zurück, um Werkstücke - meistens von oben - aufzunehmen und in einer anderen Ebene wieder abzulegen. Der Feeder nimmt mit einer z.B. mit Saugnäpfen, Magneten oder anderem geeigneten Gerät wie Anschlagsystem bestückten Greifspinne Platinen auf, legt sie in die Presse ein oder transportiert sie von einer zu einer anderen Presse.
Analoge Manipulierungen eines Transfers können auch Roboter ausführen, gleich welche
Anschlagarten oder -Systeme verwendet werden.
Das komplexe System zur umformenden Bearbeitung von Werkstücken mittels Pressen umfasst sowohl die logistischen und technologischen Abläufe als auch die Pressengattungen nebst bauraum- und kostenaufwändigen Transfereinrichtungen.
Der Fachmann erkennt heute, dass all dieser Transfer von Werkstücken einen konstruktiven Aufwand eines relativ großen Bauraumes in Pressen, Transferpressen und/oder Pressenstrassen erfordert, der nach maschinenspezifischer Konstruktion/Berechnung einer Presse gar nicht notwendig wäre. In den Bereichen eines Presswerkes, wie Anlieferung (z.B. der Coils von Metallbändem), Zuschnitt (z.B. Bandzerteilung und Zuschneiden der Platinen) und Pressen ist der technologische Ablauf im Bereich der Pressen, also die Gesamtheit der Prozessschritte der Umformung, besonders ausschlaggebend für die wirtschaftliche Herstellung der zu formenden Bauteile. Von den Betreibern der Presswerke bei der Einrichtung von z.B. Pressenstraßen mit
Großraumrpressen oder Highspeed Servopressen wird progressiv hervorgehoben und gefordert, den Transferprozeß von den technologischen Zeiten her zu verkürzen und den Vorrichtungs- /Geräteaufwand zu senken und hierbei die Ausbringung von Werkstücken zu erhöhen und den Werkzeug-/Toolingwechsel zu rationalisieren. Damit entsteht das Problem, die Weiterreichung eines zu bearbeitenden Werkstückes mittels derzeit sowohl gerätetechnisch und kostenmäßig aufwändiger Feeder, Transfergeräte oder Roboter als auch großer Bauräume für den Transfer zukünftig mit neuen Systemen zu lösen, zumal erhöhte technologische Anforderungen an die eigentliche Fertigung der Werkstücke gestellt werden. In Fertigungssystemen zum Bearbeiten von Werkstücken ist es z.B. gemäß DE 10 2016 124 798 Al bekannt, wenigstens eine Drohne zum Transferieren des Werkstücks zwischen den
Fertigungsprozessstationen einzusetzen. Dabei ist mindestens eine der
Fertigungsprozessstationen auf einer ersten Etage und sind die verbleibenden
Fertigungsprozessstationen auf einer zweiten Etage angeordnet. Die Drohne transferiert hierbei das Werkstück über einen Raum mit offener Decke zwischen der ersten Etage und der zweiten Etage.
Im Fertigungssystem ist ein Server zum intensiven Verwalten einer Flugroute der Drohne vorgesehen, der dieser durch drahtlose Kommunikation einen Befehl übermittelt.
Für analoge Prozesse wäre nach DE 10 2015 008 151 Al bei entsprechender Anpassung eine leitstrahlgeführte Drohnen-Navigation einsetzbar, bei der sich die Drohne entlang des von einem geeigneten Emitter ausgesendeten Leitstrahls entlang bewegt und diesen zur Navigation nutzt.
Nach AT 15021 Ul ist ein Verfahren und System zum Kommissionieren von Produkten in der Intralogistik bekannt, bei dem Produkte eines Kommissionierauftrags durch flugfähige Objekte in zumindest einen dem Kommissionierauftrag zugeordneten Auftragsbehälter kommissioniert werden.
Weiter ist bekannt, dass unbemannte Flugmobile wie z.B. eine Helikopter-Drohne nach DE 10 2016 206 982 Al zur Inspektion von schwer zugänglichen technischen Objekten bereits einen an einem drehbaren Gelenk montierten 3D-Scanner aufweisen, der eine hochauflösende Kamera zum Aufnehmen einer Vielzahl von Bildern aus verschiedenen Aufnahmepositionen und Aufnahmerichtungen umfasst. Durch Vergleich von Bildern ist eine Position und Orientierung des 3D-Scanners relativ zum Objekt ermittelbar. Dazu korrespondiert eine
Koordinationseinrichtung zum Steuern des 3D-Scanners, des Gelenks und der Helikopter- Drohne, um zwecks Schadensanalyse über ein Bildverarbeitungsmodul eine Datendarstellung eines Oberflächenverlaufs des Objekts anhand der aufgenommenen Bilder zu generieren, die für die Schadensanalyse ausgewertet wird.
Demnach ist es in Fertigungssystemen bekannt, Werkstücke wie Produkte von durch
Steuerungssysteme gesteuerte flugfähige Objekte wie sogenannte Drohnen für rein logistische Abläufe an einer Abgabestelle aufzunehmen und nach einer Flugphase innerhalb eines Gebäudes in den Auftragsbehälter z.B. kommissioniert abzugeben. Dabei unterliegt das Produkt zwischendurch keinen veränderbaren oder einwirkenden technologischen Prozessstufen, wie spanenden oder spanlosen Formgebungen.
Die fachmännische Zusammenschau und Auswertung des einschlägigen Standes der Technik zeigt, dass unbemannte Flugmobile/-objekte wie Drohnen
■ zunehmend einen hohen Ausrüstungstand an mechanischen und elektronischen Mitteln sowie Datenverarbeitungen aufweisen und
■ Funktionen für rein logistische Abläufe in Fertigungssystemen übernehmen können, um lediglich logistische Prozesse zu rationalisieren.
Die in komplexen Fertigungssystemen
■ erforderlichen Prozessüberwachungen von technologischen Abläufen, Prozessstufen und Arbeitsgängen sowie ■ von Prozessstufe zu Prozessstufe Werkstücke veränderten Anforderungen des Transfers mittels z. B. unterschiedlicher Anschlagarten zur Aufnahme und Ablage der Werkstücke blieben bisher unberücksichtigt bzw. sind mit dem rein logistischen Einsatz von unbemannten Flugobjekten nicht lösbar.
Eingedenk des Problems, insbesondere in einem Presswerk, die Prozessüberwachung und Weiterreichung wie den sogenannten Transfer eines zu bearbeitenden Werkstückes mittels derzeit sowohl gerätetechnisch und kostenmäßig aufwändiger Transfergeräte, wie Feeder oder Roboter als auch großer Bauräume für den Transfer zukünftig mit neuen Systemen lösen zu müssen, werden Verbesserungen erforderlich.
Dazu bedarf es besonderer Überlegungen, um unbemannte Flugobjekte für
■ die komplexen Abläufe und technologischen Bearbeitungsstufen von Werkstücken und
■ die zeit- und positionsabhängigen und kinematisch bedingten Transfers und
Anschlagfunktionen mit dem Ausblick einsetzen zu können, dass zukünftig weitere konstruktionsoptimierende Pressengestaltungen, insbesondere im Rahmen eines raumoptimierbaren Presswerkes möglich werden.
Darstellung der Erfindung
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein komplexes Fertigungssystem zum Bearbeiten von Werkstücken für die technologische Prozessüberwachung von Arbeitsgängen und ein sicheres Transferieren mit Anschlagfunktionen für Werkstücke zu schaffen, um bei der Bearbeitung mittels Pressen, Transferpressen oder Pressenstrassen, insbesondere in einem Presswerk, die Abläufe zu bearbeitender Werkstücke bis zum halbfertigen oder fertigen Bauteil weitgehend durch
■ Senkung von technologischen Bearbeitungszeiten und Zeitvorgaben für Wartung und Instandhaltung,
■ Mehrfachdurchlauf oder Zuführung von Halbfertigbauteilen, Verketten von Maschinen,
■ Reduzierung von bisher durch übliche Feeder, Transfergeräte oder Roboter bedingten Aufwand und Bauraum, ■ prozesssichere und schnellere Abläufe ohne ortsfeste Transfermittel,
■ Ausschleusung von Werkstücken zu anderen Arbeitsvorgängen und Wiederzuführung, Ausführung von nicht vorhersehbaren oder erforderlich werdenden technologischen oder logistischen Operationen, durchführbar auch ohne Werkzeugwechsel, zu ermöglichen und zu verbessern, und zwar mittels unbemannter Luftfahrzeuge (Unmanned Aerial Vehicle=UAV), im Folgenden UAV genannt.
Erfmdungsgemäß kann dies im Prinzip bei einem Fertigungssystem für zu bearbeitende
Werkstücke, insbesondere für die Bearbeitung von Werkstücken mittels Pressen, Transferpressen oder Pressenstrassen, mit einem die Aufnahme und Weiterreichung der Werkstücke zur technologischen Bearbeitung von Prozessstation zu Prozessstation in einem Raum umfassenden Transfer, vorzugsweise in einem Presswerk, dadurch gelöst werden, dass mindestens ein UAV für eine mindestens den Fertigungsablauf eines der Werkstücke überwachende oder mindestens den Transfer mindestens eines der Werkstücke umfassende Prozessbegleitung verwendet wird.
Dadurch wird es perspektivisch möglich, die besagten
■ komplexen Abläufe und technologischen Bearbeitungsstufen von Werkstücken und/oder
■ zeit- und positionsabhängigen und kinematisch bedingten Transfers und
Anschlagfunktionen der Werkstücke mit den Synergien zu rationalisieren, dass weitere konstruktionsoptimierende
Pressengestaltungen, insbesondere im Rahmen eines raumoptimierbaren Presswerkes realisierbar werden.
Dazu weist das UAV Auftriebsmittel auf, von denen nach den aufgenommenen Werkstücken transfer- oder werkstückbedingt
■ ein nicht auftriebswirksames Auftriebsmittel abschaltbar ist und
■ mindestens ein auftriebswirksames Auftriebsmittel für die überwachende oder mindestens den Transfer mindestens eines der Werkstücke umfassende Prozessbegleitung des UAV einsetzbar ist.
Das Erfindungsprinzip wird in zwei Varianten ausgebaut, die miteinander
wirkungsverschmelzend und kombiniert anwendbar sind. Einerseits soll das UAV zur Prozessüberwachung des Fertigungssystems mindestens eines oder eine der folgenden Merkmale oder Funktionen aufweisen: a) Einen in 3D-Richtung steuerbaren Antrieb mit mindestens einem Auftriebsmittel zur Steuerung einer 3D-Bewegung in einem Transferraum zur Umsetzung einer
Vorschubbewegung und Überlagerung von Bewegungsrichtungen, hochdynamisch überlagerten Bewegungen für das Anheben und gleichzeitige horizontale Transportieren oder für das horizontale Transportieren und gleichzeitige Schwenken/Kippen des
Werkstückes,
b) eine steuerbare, in 3D-Richtung lenkbare Achse des Auftriebsmittels zur Realisierung von Horizontalbewegungen des UAV,
c) einen zu einer zentralen Steuer-/Regeleinrichtung kommunizierenden Datenverbund zur Abfrage und Aktivierung von Daten der technologischen oder logistischen Kriterien oder Fertigungs-/Logistikdaten mindestens für das UAV oder für das Werkstück oder für das Werkzeug oder für die Presse, Transferpresse oder Pressenstrasse zur Steuerung des UAV in mindestens einem der folgenden Überwachhungsabläufe
cl einer Serienfertigung, Einzelfertigung oder individuellen Fertigung, c2 einer Einschleusung von halbfertigen Werkstücken als Sonderteile und eine Ausschleusung des UAV für Wartung/Instandhaltung aus einer Transferfunktion,
c3 einer Energieaufladung,
c4 zur Beobachtung von Arbeitsgängen der Bearbeitung der
Werkstücke,
c5 einer Positionsbestimmung und Zentrierung der Werkstücke.
Andererseits, aber auch zugleich möglich, ist für den Transfer der Werkstücke das UAV zu mindestens einem oder einer der folgenden Merkmale oder Funktionen ausgebildet: a) Einsatz an Stelle einer bisher nach dem Stand der Technik üblichen, ortsfesten
Transfereinrichtung,
b) einen das UAV in 3D-Richtung steuerbaren Antrieb mit mindestens einem
Auftriebsmittel zur Steuerung einer 3D-Bewegung in einem Transferraum der Pressen, Transferpressen oder Pressenstrassen zur Umsetzung einer Vorschubbewegung und Überlagerung von Bewegungsrichtungen, hochdynamisch überlagerten Bewegungen für das Anheben und gleichzeitige horizontale
Transportieren oder für das horizontale Transportieren und gleichzeitige
Schwenken/Kippen des Werkstückes,
c) eine steuerbare, in 3D-Richtung lenkbare Achse des Auftriebsmittels zur Realisierung von Horizontalbewegungen des UAV,
d) eine Anordnung, Steuerung, Anstellung oder Schaltung des Auftriebsmittels
dl zur Erzeugung eines wirksamen Auftriebs in einem der Form des jeweiligen
Werkstückes abseitigen Raum und
d2 zum positionierten Anfliegen/Einfliegen des Werkstückes zwecks Realisierung des technologiegerechten Transfers, wobei das UAV in seiner so flach wie möglichen Bauhöhe und in einer so wenig wie möglichen Neigung in einen Bereich eines Werkzeuges einer Prozessstation einfliegbar ist,
e) Steuerungsmittel und Anschlagmittel zum Transfer des jeweils zu formenden oder geformten Werkstückes mittels Anschlagpunkte am Werkstück für einem
prozeßsicheren, den Bewegungsgesetzen folgendem Bewegungsablauf im
Transferraum und abseits oder ausserhalb desselben,
f) einen zu einer zentralen. Steuer-/Regeleinrichtung kommunizierenden Datenverbund für ein Transfersystem zur Abfrage und Aktivierung von Daten der technologischen oder logistischen Kriterien oder Fertigungs-/Logistikdaten mindestens für das UAV oder für das Werkstück oder für das Werkzeug oder für die Presse, Transferpresse oder Pressenstrasse zur Steuerung des UAV für den Transfer in mindestens einem der folgenden Abläufe
fl einer Serienfertigung, Einzelfertigung oder individuellen Fertigung,
f2 einer Einschleusung von halbfertigen Werkstücken als Sonderteile und einer Ausschleusung des UAV für Wartung/Instandhaltung aus einer Transferfunktion, f3 einer Energieaufladung,
f4 mit Anschlagmitteln,
f5 zu Arbeitsgängen der Bearbeitung des Werkstückes,
f6 einer Positionsbestimmung und Zentrierung des Werkstückes,
f7 einer Oberflächenbehandlung des Werkstückes (2, 2.1). Mit diesen Lösungsvarianten geht die Erfindung über den Stand der Technik hinaus, obwohl jene eingangs beschriebenen und vorbekannten Drohnen als unbemannte Flugobjekte schon
■ im industriellen Bereich eingesetzt sind,
■ geeignet sind, Hindernisse zu erkennen und diesen auszuweichen,
■ Einrichtungen mit redundanten Komponenten und zur Ausfallsicherheit aufweisen, falls Probleme z.B. beim künstlichen oder maschinellen Sehen Probleme auftreten,
■ Daten in Echtzeit erstellen, wonach Objekte umflogen und/oder an geflogen werden
können, und
■ mit komplexen Technologien künstlicher Intelligenz ausgestattet werden.
Jedoch wirkt demgegenüber ein wie oben kombinierbares, erfindungsgemäßes Fertigungssystem mit den UAV nicht nur durch vorbekannte, sondern darüber hinaus mit folgenden neuen und verknüpften Funktionen oder Merkmalen, wie
■ den in 3D-Richtung wirkenden Antrieb zur Steuerung einer 3D-Bewegung in einem
Raum und
■ die steuerbare, in 3D-Richtung lenkbare Achse des Auftriebsmittels zur Realisierung von Horizontalbewegungen des UAV und
■ das in ihrer vertikalen Achse gesteuert verstellbare Auftriebsmittel mit in ihrer
horizontalen Achse verstellbaren Rotorblättem oder Düsenantrieben.
Damit wird der seitens der eingesetzten Pressen erforderliche Transferraum mittels des erfindungsgemäßen Fertigungssystem in einem perspektivischen Presswerk optimierbar.
Zumindest können im derzeit gegebenen Raum die erfindungsgemäßen, sogar z.B. mit übereinander wirkenden Rotorblättem auszurüstenden UAV - trotz größerer Bauhöhe - den Transferraum technologisch überwachen und in diesem transferierend agieren.
Da - wie eingangs im beschriebenen Stand der Technik herausgekehrt - bisher ein z.B. zu transferierendes Produkt zwischendurch keine veränderbare oder einwirkende technologische Prozessstufe, wie z.B. spanende oder spanlose Bearbeitung erfuhr und diesbezügliche
Informationen fehlten, können mit der Erfindung eventuell technologisch bedingte und nachteilige Produkthaftungsrisiken minimiert werden. Erfindungsgemäß werden nämlich Informationen zu einem relevanten Herstellungsprozess an ein UAV zur Verfügung gestellt, um in gattungsgemäßen, komplexen Fertigungssystemen erforderliche technologische Maßnahmen im Rahmen der erfindungsgemäß angestrebten und gelösten Prozeßüberwachung und
Transfersicherung umzusetzen.
Dafür weist das erfindungsgemäße UAV Steuerungs-, Überwachungs- und Anschlagmittel zum prozeßsicheren wie prozessstufengerechten und anschlagsicheren Transfer des Werkstückes derartige Wirkungen und Besonderheiten auf, dass - gleich welchem technologischen
Arbeitsgang der Bearbeitung - das Werkstück positionsgerecht einem jeweiligen Werkzeug der Presse, wie zum Schneiden oder Umformen, zugeführt und zugleich der Fertigungsprozess überwacht wird.
Beide Varianten (Prozessüberwachung und Transfer der Werkstücke) des Fertigungssystems sind nach der Betrachtung, Auswertung und Analyse gattungsgemäßer Abläufe in fünf besonderen logistisch-technologischen Aspekten ausführbar und auch komplex z.B. in einem Presswerk anwendbar.
Nach einem ersten Aspekt des erfindungsgemässen Fertigungssystems nimmt ein oder eine Gruppe mehrerer UAV ein zu bearbeitendes Werkstück auf, transferiert und begleitet es von einer ersten Prozessstation zu einer n-ten Prozessstation bis zum fertig bearbeiteten Bauteil. Das oder die Gruppe mehrerer UAV kehrt zu der ersten Prozessstation zurück, nimmt ein neues Werkstück auf und begleitet es mindestens Teile der Prozessstationen ablaufend sowie den Prozess wiederholend in einem zirkulierenden ersten Flugbild. Dabei wird die jeweilige technologische Prozessstufe überwacht.
Nach einem zweiten Aspekt besagten Systems ist einer jeweiligen Prozessstation der Pressen, Transferpresse oder Pressenstrasse je ein oder eine Gruppe mehrerer UAV bereitgestellt, welches speziell für den Transport zwischen zwei technologischen Arbeitsgängen wie Umformstufen das Werkstück aufnimmt/übemimmt und abgibt. Dabei werden die speziellen technologischen Arbeitsgänge und die entsprechende Transferlogistik des oder die Gruppe mehrerer UAV wie Aufnahme/Übemahme/Abgabe in einem zirkulierenden, charakterisierbaren zweiten Flugbild überwacht.
Nach einem dritten Aspekt des Systems ist, z.B. mindestens eine der beiden vorgenannten Lösungen vorausgesetzt, je einzelner Maschine wie Presse, Transferpresse oder technologischen Pressenstrasse ein zu einer Steuer-/Regeleinrichtung (z.B. elektronisch) korrespondierendes Wegmeß-/Positionierungssystem mit einem zweiten Datenspeicher und Rechner für die
Anforderung einer von einem UAV speziell für den technologischen Arbeitsgang auszuführenden Funktion zugeordnet, und zwar integriert kommunizierend mit mindestens einer der beiden vorgenannten Lösungen.
Damit kann von jeder einzelnen Presse, Transferpresse oder Pressenstrasse eine von dem UAV speziell für den technologischen Arbeitsgang auszuführende technologische Funktion angefordert und ausgeübt werden.
Demgemäß korrespondiert das elektronische Wegmeß-/Positionierungssystem zur positions- und lagegerechten Zuführung des Werkstückes auch zu einem Zentriersystem, welches einerseits als erstes Führungsmittel am UAV und andererseits am nicht beweglichen Teil der
Produktionsanlage als zweites Führungsmittel, zumindest teilweise, angebracht sein kann. Somit ist eine Kombination aus elektronischer und mechanischer Positionierung möglich.
Besonders vorteilhaft ist jene Zentrierung mit dem erfindungsgemäßen UAV als
Transfereinrichtung über mechanische Elemente prozessbezogen koppelbar. Durch mechanische Elemente erfolgt eine Bewegung im Raum/Transferraum mittels einer zwangsweise steuernder, mindestens in 2D-stabilisierbarer Vorrichtung mit Anschlagmitteln zur Aufnahme und zum Ablegen des Werkstückes. Dafür wird eine in Stabkinematik ausführbare Gelenkkinematik eingesetzt. Diese erfmdungsgemäße Ausführung wird wesentlich leichter, baulich kleiner auslegbar und kostengünstiger realisierbar, weil herkömmliche mechanische
Transfereinrichtungen und dafür zu übertragende Antriebskräfte und Momente entfallen.
Das Zentriersystem und die Gelenkkinematik sollen bzw. können unabhängig voneinander wirken. Bei der eine leichte Stabkinematik umfassenden Gelenkkinematik treibt das UAV als reines Antriebsmittel, quasi als ein Motorersatz, ein mechanisches Transfer System an. Dafür ist ein mechanisches Führungssystem vorgesehen, und die Bewegungen werden zwangsgeführt.
Nach einem vierten Aspekt ist in dem jeweiligen UAV ein Informationssystem in einem ersten Datenspeicher integriert, womit vom UAV nicht technologie-, positions-, walzrichtungs-, qualitätsgerecht bearbeitete Werkstücke feststellbar, zusätzlich externe Informationen wie Pressendaten aufnehmbar und Steuersignale für technologische Maßnahmen ausübbar sind. Das erfindungsgemässe System vervollkommnend wird als fünfter Aspekt in dem Presswerk ein Pool von mehreren UAV mit diesen beherrschender Steuer-/Regeleinrichtung gebildet. Darin ist mindestens ein UAV - auch unabhängig seiner Pool-Bindung - zu mindestens einer der folgenden logistik- oder technologierelevanten Datei oder einem der Signale zur a) Ausübung der erforderlichen Funktionen entsprechend einer jeweiligen Prozessstation programmierbar, eingeschlossen die von Umform-/Pressvorgängen zu
Schneidvorgängen rückführenden Prozessstufen,
b) Ausstattung mit erforderlichen
i. kraft- oder formschlüssigen Aufnahmen,
ii. Transportmitteln wie Traversen o.ä.,
iii. Toolings zum Werkzeugwechsel aktivierbar, c) Feststellung der Art oder Spezifika
iv. seines Antriebs,
v. seiner Kommunikationsverknüpfung (frei oder gefesselt),
vi. einer Form des aufgenommenen Werkstückes, wie 2D, 3D,
vii. einer Werkstoffart des Werkstückes,
viii. elektro-physikalischer Eigenschaften (NE, magnetisch/magnetisierbar,
nichtmetallisch) des Werkstückes (2), wie NE, magnetisch/magnetisierbar, nichtmetallisch
abfragbar,
d) Bereitstellbarkeit nach der Art
ix. des Flugbetriebes (frei/gefesselt),
x. der Energieerzeugung/-zufiihrung/-wandlung,
xi. der Ausbildung von Aktionen zu Werkstücken und Werkzeugen, wie
Erwärmung mittels Induktion, Kühlung mittels Gebläse abfragbar.
Mit diesem Lösungskomplex bewirkt das erfmdungsgemäße Fertigungssystem die
Prozessüberwachung und die Übernahme der Transferfimktion durch den Einsatz der erfindungsgemäß ausgestatteten UAV mit deren Einflussnahme auf die Qualität der zu realisierenden technologischen Prozesse. Damit verschmelzen logistische und technologische Vorteile funktional. Somit liegen auch Informationen zu eventuellen Produkthaftungsrisiken vor, die besser kalkulierbar und reduzierbar werden.
Gerade dafür ist das jeweilige UAV
■ während einer Rückkehr zu einer Prozessstation oder in einem der zirkulierenden
Flugbilder mit Energie mittels Akkumulatoren, Kondensatoren, Brennstoffzellen o.ä. Energieversorgung - auch nicht fliegend wie auf einem Band fahrend - aufladbar;
■ mit Anschlagmitteln wie Vakuum-Sauger zur Aufnahme und zum Transport der
Werkstücke mit angetriebenen Pumpen, Luftkessel für Überdruck oder Vakuum ausrüstbar;
■ zur Wartung/Instandhaltung aus einer Transferfunktion ausschleusbar;
■ für einen überwachbaren Einsatzstatus mit Meldung von äußeren Daten und eigenen
Zustandsdaten, wie Akkustatus, an die zentrale Steuer-/Regeleinrichtung für einen überwachbaren Einsatzstatus mit Meldung von Daten zur Energieladung oder zum Vakuum-Sauger ausrüstbar;
■ mit Optik wie Kamera und Auswertung mittels erstem Datenspeicher mit Datei und
Rechner zur Beobachtung von Prozessen der Bearbeitung von Werkstücken,
Teilekontrolle und Aussendung von Steuersignalen ausrüstbar;
■ in gefährlichen Prozessbereichen und als verlustkalkulierbares Opfer- UAV einsetzbar;
■ extern optisch, mittels Ultraschalles oder ferngesteuert vermessbar;
■ mit einer mittels Referenzpunkten wie Maßstäbe im Raum, wie Prozeßbereich,
Werkhalle, selbstbestimmenden oder -vermessenden Einrichtung zur
Positionsbestimmung ausstattbar;
■ zum Parken oder Ausschalten mit einer Sicherheitssteuerung komplettierbar und
■ besonders vorteilhaft mit Mitteln zur Bauteilverfolgung, -Identifizierung und Erkennung jeglicher logistischer und/oder technologischer Operationen ausrüstbar.
Unter letztgenannter Funktion ist ein von Scannern oder Kameras mit der entsprechenden Software lesbares und technologiegerecht elektronisch weiterverarbeitbares Barcode-System oder deren Abart zu verstehen, mit welchem jedes Werkstück identifizierbar ist. In dem abrufbaren Barcode, wie auch im Folgenden daraufhingewiesen, sind alle relevanten Informationen für die logistische und technologische Nachverfolgung des Werkstückes enthalten und diesem zugeordnet.
Die Erfindung kann weiter vorteilhaft mit den nachstehend beschriebenen Merkmalen und/oder Funktionen ausgeführt werden:
Zur positions- und lagegerechten Zuführung des Werkstückes ist das korrespondierende Zentriersystem mit einem ersten Führungsmittel am UAV und einem zweitem Führungsmittel am nicht beweglichen Teil der Produktionsanlage vorgesehen.
Während der für die Werkstücke bestimmten Arbeitsprozesse/-gänge oder auf ein Werkstück wirkenden Arbeitsgänge der Presse ist ein UAV abseits derselben parkbar und mit Energie und Informationen versorg- oder aufladbar.
Die von der zentralen Steuer-ZRegeleinrichtung gesteuerte Bereitstellung einer Anzahl n von einsatzfähigen UAV ist je nach einer Energie-Ladezeit stets den n Pressenhüben anpassbar oder um n Pressenhübe verlängerbar. Damit ist ein UAV für jeden w-ten Pressenhub verfügbar oder erst oder wieder brauchbar.
Das jeweilige UAV ist permanent über eine Leitung, wie Kabel und/oder Schlauch zwecks externer Energieversorgung verbunden oder freifliegend gesteuert und während des
technologischen Arbeitsganges wie Umformung autonom mit Energie aufladbar.
Das jeweilige UAV ist mit Meßmitteln zur Erkennung von Ausschuss und Sondersituationen im dafür UAV-eigenen Informationssystem mit Sensoren für eine Datenerkennung und
Bauteilverfolgung mittels unten benannten Barcodes ausrüstbar. Besagte äußeren Informationen sind als Daten aufhehmbar, um mit entsprechenden logistischen oder technologischen
Maßnahmen zu reagieren.
Zum Erkennen von Daten eines Ausschusses und zu Sondersituationen weist das jeweilige UAV Messmittel mit Sensoren auf.
Das UAV kann auch zum„operativen Ausfliegen“ des im Bearbeitungssystem für Werkstücke anfallenden Schrottes verwendet werden Insgesamt sind in der Steuer-/Regeleinrichtung Daten von Sicherheitsaspekten sowohl für das einzelne UAV als auch maschinen-, Werkstück- und personenbezogene Daten
funktional/programmtechnisch mit Wirkung zu folgendem Operationskomplex verknüpfbar:
Mehrere UAV folgen mit je einem Werkstück den technologiebedingt eingesteuerten Befehlen zur Ausübung der Aktionen, wie Bewegungen, Lageveränderungen des Werkstückes, so durch
■ Heben/Senken,
■ Transportieren,
■ rotatorische Bewegungen, wie Schwenken, Kippen, Drehen, Wenden, wobei
■ diese Aktionen teilweise überlagernd und gleichzeitig ausübbar und
gemäß den von der Steuer-/Regeleinrichtung verarbeiteten Leistungsdaten besagte Aktionen mit maximal möglichen Leistungsdaten (Geschwindigkeit, Beschleunigung) steuer-/regelbar sind, und zwar unter Einbindung und Beachtung der Bewegungsgesetze, wobei
■ ein Lemprogramm generierbar ist, welches in ein externes Werk übertragbar und
installierbar oder an Stelle manuell eingeübter oder eingelemter Bewegungsabläufe einsetzbar ist, wobei
■ mehrere UAV oder Teile verschiedener UAV miteinander koppelbar und entkoppelbar sind, und zwar mit und ohne Einsatz gemeinsamer Anschlagmittel.
Dafür ist eine Datenbank in der Steuer-/Regeleinrichtung eingerichtet, die mindestens eine Datei folgender Kriterien umfasst: a) Daten der geografischen Höhe und Standortes des Presswerkes, der Position der Pressen, Transferpressen oder Pressenstrassen, b) Daten der Geometrie (2D, 3D) und technologischen Arbeitsgänge des/der jeweils nach dem Zuschnitt aufzunehmenden und umzuformenden Werkstücke/s bis zum fertigen Bauteil,
c) Daten der metallurgischen oder nichtmetallurgischen Beschaffenheit des Materials zum Werkstück,
d) (Maschinen-)Daten der einzelnen Prozessstationen der jeweiligen Presse,
Transferpresse oder Pressenstrasse,
e) Daten eines Werkzeugwechsels, wobei ein teilespezifisches Tooling direkt am
Werkzeug abgelegt werden kann,
f) Daten des Pools von mehreren UAV,
g) ein Barcode des Werkstückes, welche Daten h) einerseits das UAV steuern und andererseits vom UAV abrufbar sind und
i) den logistischen und technologischen Prozess überwachen und ggf. darauf einwirken. Das UAV umfasst im ersten Datenspeicher eine Datei mit mindestens einem Kriterium der folgenden ansteuerbaren Daten a) einer das Werkstück begleitenden oder der Prozessstation/Pressenstation zugeordneten Position,
b) der Antriebsart, wie mittels Luftschraube, Düsen, Turbine,
c) der Energieversorgung/-zuführung, wie integriert/gespeichert, zuleitbar, wandelbar oder Zuführung von außen,
d) der Betriebsart, wie freifliegend oder gefesselt,
e) für Transport-/Anschlag-/Aufnahmemittel, wie Traverse, kraftschlüssige/formschlüssige (Saugnäpfe, Greifzangen), mehr-/einfache Aufnahme,
f) zu trennbaren Informationen über jeweils durchzuführende und durchgeführte
technologische Arbeitsgänge, über Stapel-/Lagersituation, zur Qualitätskontrolle und zu ggf. daraus resultierenden Maßnahmen wie Aussonderung von Teilen, so auch mittels Barcodes,
g) für Leistungsparameter des UAV, so auch einer geografischen Höhe (Standorthöhe des Presswerkes) und h) abrufbarer Referenzprogramme von Bearbeitungsabläufen.
Das erfmdungsgemäße Fertigungssystem kennzeichnet sich weiter durch einen Flysimulator zur Abbildung und Verfolgung der erfindungsgemäß darzustellenden Vorgänge. Dieser dient auch als visuell-operative Prozessbegleitung/-beobachtung und ermöglicht die Optimierung von
Flugbahnen innerhalb und außerhalb der Anlagen oder des Presswerkes, um die Ausbringung einzelner Anlagen als auch die des gesamten Presswerkes zu steigern.
Besonders dafür ist das jeweilige UAV - wie oben angegeben -
■ mit den Mitteln zur Bauteilverfolgung, -Identifizierung und Erkennung jeglicher
logistischen oder technologischen Operationen und
■ durch ein von Scannern oder Kameras mit entsprechender Software lesbares und
technologiegerecht elektronisch weiterverarbeitbares Barcode-System eines jeden Werkstückes ausgerüstet.
Mit der umfassend bzw. komplex ausführbaren Erfindung können im erfindungsgemäß ausgeführten Bearbeitungssystem für Werkstücke die durch den aus den Werkzeugen zu entfernenden und vom Werkstück (Umformteil) zu trennenden und abzutransportierenden Schrott anfallenden Verlustzeiten gesenkt werden. Bisher übliche Manipulationen werden durch die Verwendung von UAV und„operatives Ausfliegen des Schrottes als quasi Transfer“ mit dem Effekt rationalisiert, so dass einfachere Werkzeuge einsetzbar sind und bisher übliche, durch Verklemmen von Teilen störanfällige Schrottabführungen entfallen. Besonders vorteilhaft wirkt sich der Effekt bei dem anfallenden sogenannten Nutzschrott aus, der speziell gesammelt oder direkt dem nächsten Verarbeitungsprozeß zugeführt wird.
Für eine weitgehende technologische Rationalisierung tragen die oben angegebenen und den UAV-Einsatz im erfmdungsgemäßen Fertigungssystem bestimmenden und ggf. verknüpfbaren Funktionen bei, auch unter Nutzung besagten Barcode-Systems, weil das UAV
■ während z.B. der Rückkehr zu einer Prozessstation mit Energie mittels Akkumulatoren, Kondensatoren, Brennstoffzellen o.ä. Energieversorgung - auch nicht fliegend auf Band fahrend - aufladbar ist; ■ für Vakuum-Sauger zum Transport der Platinen mit angetriebenen Pumpen, Luftkessel für Überdruck oder Vakuum ausrüstbar ist;
■ mit Anschlagmitteln für die Aufnahme der Werkstücke, Schrott und sonstige zu
bewegende Teile ausgestattet ist;
■ z.B. für Wartung/Instandhaltung aus einer Transferfunktion ausschleusbar ist;
■ seinen Einsatzstatus zwecks Meldung von Daten an eine„Zentrale“, wie z.B. zur
Energieladung oder zum Vakuum-Sauger überwachen kann;
■ mit bekannter Optik (3D-Kamera) und Auswertung ausrüstbar ist, um Prozesse der
Bearbeitung von Werkstücken zu beobachten und ggf. Steuersignale aussenden zu können;
■ in gefährlichen Prozessbereichen und ggf. als Opfer- UAV einsetzbar sein kann;
■ extern (also außerhalb desselben) vermessbar und damit sein technischer Status,
Energiezustand und Funktionsfähigkeit überprüfbar ist, beispielsweise optisch, mittels Ultraschalles oder ferngesteuert, und zwar analog den genutzten technischen Mitteln bei herkömmlichen ferngesteuerten Flugmodellen oder Drohnen;
■ seine Position mittels Referenzpunkten (Maßstäbe) im Raum (Prozeßbereich, Werkhalle) der jeweiligen Maschine selbst bestimmen oder vermessen kann;
■ zum Parken oder Ausschalten mit einer Sicherheitssteuerung ausstattbar ist, um einen Personenschutz (Arbeitssicherheit) im Raum (Prozeßbereich, Werkhalle) zu
gewährleisten;
■ während der für die Werkstücke bestimmten Arbeitsprozesse/-gänge, wie z.B. Pressenhub und/oder Umformung abseits derselben (z.B. eines geschlossenen Werkzeuges einer Presse oder auf ein Werkstück wirkenden Arbeitsganges) parken und mit Energie versorgt oder geladen werden kann;
■ von einer Zentrale zur Bereitstellung einer Batterie (Park, Speicher) mit einer Anzahl n von einsatzfähigen UAV gesteuert werden kann, so dass die Anzahl n je nach eine (Energie-)Ladezeit stets den n Pressenhüben anpassbar (oder um n Pressenhübe erweiterbar) ist und ein UAV vorteilhaft für jeden n-ten Pressenhub verfügbar ist bzw. erst gebraucht wird und somit stets verfügbar ist.
Erfindungsgemäß sind die mittels Daten erfassten Leistungen und Kenngrößen sowie die einzelnen oder gekoppelten oder zueinander ablaufenden Aktionen wie Bewegungen nachvollziehbar und systemintem verfügbar. Im systemextemen Bereich einer technologischen Arbeitsvorbereitung können damit die Abläufe zusammen mit den Pressen- und Werkzeugdaten an dem genannten„Flysimulator“ vorteilhaft simuliert, getestet, festgelegt, kalkuliert und kontrolliert werden.
Damit wird ermöglicht, vorausschauende Aussagen zur
■ Ausbringung der Werkstücke,
■ erforderlichen Anzahl von UAV,
■ Wartung/Instandhaltung,
■ Ladezyklus/-zeiten (der Werkstücke, Platinen) zu treffen.
Da die erfindungsgemässen Aktionen wie Bewegungen entsprechend den mathematischen Bewegungsgesetzen (Polynome, Kinematik-Optimierung und deren Kombinationen) ablaufen müssen und mit dem Flysimulator simuliert werden, kann das hiernach konzipierte
erfindungsgemäße System die Effizienz zur Optimierung der Ausbringung der Werkstücke, des Energieverbrauchs und der Prozesssicherheit der Arbeitsabläufe in einem nunmehr
raumoptimierten Presswerk wesentlich erhöhen.
Andererseits kann ein Notbetrieb ohne Optimierungsziel aufrechterhalten werden, falls Teile der Prozesskette im z.B. Presswerk ausfallen. Hierbei ermöglicht der Flysimulator das vorherige Durchspielen eventueller Notbetriebssituationen.
Für das im z.B. Presswerk kombinierbare erfindungsgemäße Prozeßüberwachungs- und
Transfersystem kann ein komplexes Programm mit den Programmschritten der
erfindungsgemäßen Abläufe erstellt werden, welches auch besagtes Lemprogramm generiert, um programmierte Abläufe in weiteren Preßwerken auch an Stelle manueller Ausübungen zu installieren.
Da industrielle Presswerke als komplexes Fertigungssystem zum Bearbeiten von Werkstücken unterschiedliche technologische Anlagenverkettungen, wie z.B. mit
■ von Coils abzuwickelnden Blechbändem,
■ Stapel-/Ladeeinrichtungen wie Platinenlader, ■ Pressengattungen zur formgebenden Bearbeitung wie Schneiden, Prägen, Stanzen oder dreidimensionalen Umformung (Tiefziehen) zu Pressteilen, Halb- oder Fertigteilen umfassen können, kann eine hier erfindungsgemäß benannte jeweilige Prozessstation wie auch n-te Prozessstation in einem bestimmten Presswerk dort tatsächlich eine Endstufe sein, unabhängig davon, ob das behandelte Werkstück einem weiteren logistischen und/oder technologischen Ablauf unterliegt.
Somit wird in einem zukünftigen industriellen Presswerk folgende Besonderheit durch die Erfindung realisierbar: Ein UAV mit mehreren Rotorblättern weist das Anschlagmittel wie den Sauger auf, und mehrere UAV werden zum Transport eines Werkstückes vorgesehen. Dabei sind im Leerlauf oder Rücklauf des UAV, d.h. wenn kein Werkstück transportiert wird, jeweils alle Rotorblätter des UAV im durch die zentrale Steuer- /Regeleinrichtung bedienten bzw.
gesteuerten funktionellen wie auftriebswirksamen Einsatz.
Sind also mehrere UAV für den gemeinsamen Transport des einen Werkstückes an
Anschlagpunkten positioniert, können einzelne Rotorblätter verschiedener UAV dann nicht auftriebswirksam werden, wenn sie auf Grund ihrer Positionierung aerodynamisch gegen das Werkstück wie z.B. gegen Flächen einer PKW-Tür wirken und somit keinen Auftrieb erzeugen.
In einer solchen Situation werden diese nicht auftriebswirksamen Rotorblätter gesteuert abgeschaltet und dafür auftriebswirksam positionierte Rotorblätter einzelner UAV funktional miteinander zu einem temporär gesteuert wirkenden Verbund mehrerer UAV zum Transport des Werkstückes kombiniert.
Nach dem Ablegen des Werkstücks zu einer der Prozeßstationen wird dieser Verbund
auftriebswirksamer Rotorblätter wieder gesteuert aufgelöst. Somit funktionieren die Rotorblätter wieder innerhalb jedes beteiligten UAV. Die UAV verlassen dann einzeln mit jeweils voll auftriebswirksamen Rotorblättem den Prozessbereich, wobei ein Arbeitshub der jeweils den Arbeitsgang ausfuhrenden Presse erfolgt.
Anschließend kehren die UAV zum bereits bearbeiteten oder nächsten Werkstück zurück, um den Weitertransport im Transfer aufnehmen zu können, und der Ablauf kann sich wiederholen. Einzelne Besonderheiten und Zusammenhänge sind mit Ausführungsbeispielen in einem beispielsweisen Presswerk dargestellt und darüber hinaus den Patentansprüchen entnehmbar.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
Die Erfindung wird an Hand von Beispielen und nachstehenden Figuren beschrieben. Es zeigen
Fig. 1 ein Schema eines Presswerkes 1 als Flowbild mit Presse, Transferpresse oder
Pressenstrasse 1.1 mit einem von Prozessstation 1.2 mit erster Prozessstation 1.2.1 zu Prozessstation 1.2 mit n-ter Prozessstation 1.2.2 ein zu bearbeitendes Werkstück 2 bis zum fertig umgeformten Bauteil begleitendes und zur ersten Prozessstation 1.2.1 zurückkehrendes und ein neues Werkstück 2 aufnehmendes und prozesswiederholendes UAV 3 entsprechend dem ersten Aspekt des erfindungsgemässen Fertigungssystems,
Fig. 2 ein Schema des Ablaufes im Presswerk 1 als Flowbild mit Presse, Transferpresse oder Pressenstrasse 1.1 mit einem der jeweiligen Prozessstation 1.2 bereitgestellten UAV 3, welches speziell dem technologischen Arbeitsgang wie Umformstufe das Werkstück 2 übernehmend und übergebend zugeordnet ist, entsprechend dem zweiten Aspekt des erfindungsgemässen Fertigungssystems,
Fig. 3 schematische Darstellungen eines je Presse, Transferpresse oder Pressenstrasse 1.1
zugeordnten Wegmess-/Positionierungssystems mit einem zweiten Datenspeicher und Rechner 1.3 für die Anforderung einer von einem UAV 3 speziell für den technologischen Arbeitsgang auszuführenden Funktion entsprechend dem dritten Aspekt des
erfindungsgemässen Fertigungssystems,
Fig. 4 schematische Darstellungen eines in einem UAV 3 integrierten ersten Datenspeichers 3.3 mit Datei und Rechner 3.3 zur Ausübung von operativen Maßnahmen des UAV 3 entsprechend dem vierten Aspekt des erfindungsgemässen Fertigungssystems,
Fig. 5.1 eine schematische Darstellung des Systems einer in dem Presswerk 1 für ein Pool 3.5 von mehreren UAV 3 beherrschten Steuer-/Regeleinrichtung 5 entsprechend dem fünften Aspekt des erfindungsgemässen Fertigungssystems, Fig. 5.2 ein Schema nach Fig. 5.1, dargestellt als komplexes Steuer- und Regelsystem,
Fig. 6 schematische Details zum Teiletransport des Werkstückes 2.1 betreffend o eine Anordnung mit verstellbarem 3.6.1, koppelbarem 3.6.2, abschaltbarem 3.6.3 Auftriebsmittel 3.6 des UAV 3,
o die Anschlagmittel 3.1 des UAV 3 und
o die Anschlagpunkte 2.2 am Werkstück 2 als halbfertige PKW-Tür 2.1 ,
Fig. 7 eine schematische Darstellung des UAV 3 als Antrieb für eine Gelenkkinematik 3.8, umfassend diverse mechanische Elemente 3.8.1 und ein erstes Führungsmittel 3.7.
Beispiele zur Ausführung der Erfindung
Die Erfindung wird gemäß Fig. 1 bis Fig. 7, aus denen Merkmale und schematisierte, logistisch und technologisch verknüpfte Abläufe für zu bearbeitende wie umzuformende Werkstücke 2, 2.1 in einem geschlossenen Raum 1.4 eines nicht näher dargestellten Presswerkes 1 dargestellt sind, zu einem komplex kombinierten Fertigungssystem erläutert.
Fig. 1 zeigt in der mit a) bezeichneten Ansichtsebene ein nichtbezeichnetes Blechband-Coil, eine nichtbezeichnete Bandzuführung und eine Schneidpresse 1.1 als eine kontinuierlich betreibbare Prozessstation 1.2. Hiernach werden Werkstücke 2 von der Schneidpresse 1.1 - in diesem Fall eine erste Prozessstation 1.2.1 - als sogenannte Platinen zur weiteren Bearbeitung wie
Umformung ausgeschnitten.
Erfindungsgemäß wird als Transfereinrichtung für die Werkstücke 2, 2.1 zu weiteren
Prozessstationen 1.2 bis zum sogenannten halbfertigen Bauteil wie einer PKW-Tür 2.1 (Fig. 6) mindestens ein UAV 3 eingesetzt.
Dieses jeweilige UAV 3 weist für die sehr komplex ablaufenden technologischen und logistischen Operationen zur umformenden Bearbeitung der Werkstücke 2, 2.1 die anhand der Figuren 3 bis 6 unten beschriebenen Merkmale oder Funktionen auf.
Demnach umfasst ein jedes UAV 3 - gleich dem eines/einer in 3D-Richtung steuerbaren
Helikopters/Drohne - jene in Fig. 4, Fig. 5.1, 5.2 und Fig. 6 näher ersichtlichen technischen Mitel, die eine Steuerung einer 3D-Bewegung in dem Raum 1.4, einem Prozeßbereich oder einer Werkhalle des Presswerkes 1 ermöglichen. So ist gemäß Fig. 6 für das UAV 3 eine Anordnung, Steuerung, Anstellung oder Schaltung von Auftriebsmitteln 3.6 (Luftschrauben, Düsen) vorgesehen, die
■ einen den aerodynamischen Gesetzen entsprechenden, wirksamen Auftrieb - auch in
einem der Form des jeweiligen Werkstückes 2, 2.1 abseitigen Raum 1.4.1 - erzeugen, und damit
■ zur Realisierung des Transfers ein positioniertes Anfliegen/ Einfliegen des Werkstückes 2, 2.1 zu einem Werkzeug 1.1.1 sichern.
Das UAV 3 soll in einer so flach wie möglichen Bauhöhe und in einer so wenig wie möglichen Neigung in einen Bereich des Werkzeuges 1.1.1 der Prozessstation 1.2 eingeflogen werden. Demnach können die Baumaße (über alles) des jeweils verwendeten UAV 3 entsprechend den logistischen und technologischen Gegebenheiten eines Presswerkes 1 bzw. der Pressen 1.1 optimiert festgelegt werden.
In Fig. 3, Fig. 4, Fig. 5.1, Fig. 5.2 und Fig. 6 sind Mitel zur Steuerung und Anschlagmittel 3.1 des Transfers für das (nach Fig. 1 und Fig. 2) jeweils zu formende oder geformte Werkstück 2,
2.1 dargestellt.
Der den Bewegungsgesetzen entsprechende und symbolisch in Fig. 1 ersichtliche
Bewegungsablauf im erfindungsgemäßen Transfersystem im Raum 1.4 als Transferraum (nicht dargestellt) und außerhalb desselben erfolgt stets gesteuert. Dabei korrespondieren die
Anschlagmitel 3.1 des UAV 3 gleichermaßen gesteuert zu aus Fig. 6 näher ersichtlichen
Anschlagpunkten 2.2 des Werkstückes 2, 2.1.
Das Fertigungssystem mit Überwachung und Transfer der Werkstücke 2, 2.1 umfasst einen Datenverbund zur Abfrage und Aktivierung von Daten für das UAV 3, Werkstück 2, 2.1, Werkzeug 1.1.1 und die jeweilige Presse 1.1. Dieser Datenverbund ist kommunizierend von einer in Fig. 3, Fig. 5.1 und Fig. 5.2 dargestellten zentralen Steuer-/Regeleinrichtung 5 erfasst. Damit können all die technologischen und logistischen Kriterien sowie Fertigungs-/Logistikdaten verarbeitet und gesteuert werden, wie sie eine Serienfertigung, Einzelfertigung, individuelle Fertigung, ein Einschleusen von halbfertigen Sonderteilen des Werkstückes 2, 2.1, eine Energieaufladung des UAV 3, die Anschlagmittel 3.1, eine Ausschleusung für
Wartung/Instandhaltung aus einer Transferfunktion des UAV 3, eine Beobachtung von
Arbeitsgängen der Bearbeitung und eine Positionsbestimmung 3.3.1 und Zentrierung des Werkstückes 2, 2.1 prozessbegleitend im Fertigungssystem erfordern.
Das UAV 3 wird zur Umsetzung einer Vorschubbewegung und Überlagerung von
Bewegungsrichtungen und hochdynamisch überlagerten Bewegungen, wie das Werkstück 2, 2.1 anheben und gleichzeitig horizontal transportieren oder das Werkstück 2, 2.1 horizontal transportieren und gleichzeitig schwenken/kippen mit einer aus Fig. 6 ersichtlichen steuer- denkbaren Rotorachse 3.1.1, in diesem Beispiel mit Rotorblättem 3.1.3 (Fig. 3, Fig. 4 Fig. 6) betrieben, ausgeführt. Somit können Horizontalbewegungen realisiert werden, wobei einzelne Rotorblätter 3.1.3 in ihrer horizontalen Achse verstellbar sind. Sofern seitens der eingesetzten Pressen 1 ausreichender Transferraum im Raum 1.4 gegeben ist, kann das UAV 3 mit übereinander wirkenden Rotorblättem 3.1.3 trotz größerer Bauhöhe ausgerüstet werden, um schwergewichtige Werkstücke 2, 2.1 zu transferieren.
Entsprechend diesem erfindungsgemäßen technologisch und logistisch verknüpfbaren
Fertigungssystem von Prozessüberwachung und Transferieren der Werkstücke 2, 2.1 ist in Fig. 1 aus den Ansichtsebenen a), b), c) ein erster logistisch-technologischer Aspekt entnehmbar. Dabei transferiert das UAV 3 das zu bearbeitende Werkstück 2 als in der Ansichtsebene a)
aufgenommene Platine von einer ersten Prozessstation 1.2.1 zu mindestens einer weiteren wie n- ten Prozessstation 1.2.2 begleitend. Danach kehrt das UAV 3 zu der ersten Prozessstation 1.2.1 zurück, nimmt ein neues Werkstück 2 auf und läuft mindestens Teile der Prozessstationen 1.2.1, 1.2.2 ab und wiederholt diese Prozessstationen 1.2, 1.2.1, 1.2.2, symbolisch ersichtlich in einem ersten, quasi zirkulierenden und prozessüberwachenden Flugbild Fl.
Somit transferiert ein einziges UAV 3 das Werkstück 2, 2.1, und zwar von der vorfertigenden ersten Prozessstation 1.2.1 übernehmend, über mindestens eine folgende oder bis zu der n-ten Prozessstation 1.2.2 der Prozessstationen 1.2.1, 1.2.2 und legt es danach in einem Zwischenlager 2.3 ab. Für jeden zu wiederholendem Transfer und technologischen Ablauf kehrt es zu der ersten Prozessstation 1.2.1 zurück, nimmt ein neues Werkstück 2, 2.1 auf und begleitet es wiederum die Prozessstationen 1.2.1, 1.2.2 bis zum Zwischenlager 2.3 ablaufend. Jeder Ablauf ist mit dem ersten Flugbild Fl des einen UAV 3 erfasst und prozessüberwachbar. In der Ansichtsebene b) ist die Prozessstation 1.2 als Transferpresse 1.1, und in der Ansichtsebene c) die Prozessstation 1.2 als Pressenstrasse 1.1 skizziert.
In dem jeweiligen Zwischenlager 2.3 sind geschnittene Platinen 2 (Ansichtsebene a)) und bearbeitete wie umgeformte Werkstücke 2.1 zum Transfer mittels des/der UAV 3 zu weiteren Prozessstationen 1.2 oder als halbfertiges Bauteil für den Rohbau eines Produktes gestapelt.
Im Sinn dieses ersten Aspektes der Erfindung können die vorgenannten logistischtechnologischen Abläufe anstelle des besagten UAV 3 auch gleich von einer einzigen Gruppe mehrerer UAV 3 übernommen werden, zumindest für Teile der Abläufe.
Alternativ und unterschiedlich dazu ist in Fig. 2 ein zweiter logistisch-technologischer Aspekt des erfindungsgemässen Systems dargestellt. Hierbei ist einer jeweiligen Prozessstation 1.2, 1.2.1, 1.2.2 der Pressen 1.1 ein UAV 3 bereitgestellt, welches speziell für einen technologischen Arbeitsgang der Prozessstationen 1.2, 1.2.1, 1.2.2 das Werkstück 2, 2.1 aufnimmt und abgibt.
Diese spezielle, dem jeweiligen technologischen Arbeitsgang entsprechende Transferlogistik des UAV 3 wie Aufnahme, Transport, Abgabe und Rückkehr ist in einem zweiten, quasi zirkulierenden und prozessüberwachenden symbolischen Flugbild F2 dargestellt. Somit ist einer jeden Prozessstation 1.2, 1.2.1, 1.2.2 ein UAV 3 bereitgestellt, welches speziell für die
Transferlogistik zwischen zwei aufeinanderfolgenden Prozessstationen 1.2, 1.2.1, 1.2.2 zuständig ist, wobei der erste oder vorangegangene technologische Arbeitsgang und die entsprechende Transferlogistik des UAV 3 zum zweiten oder folgenden technologischen Arbeitsgang von dem zirkulierenden zweiten Flugbild F2 überwachbar ist.
Demnach ist dieser zweite logistisch-technologische Aspekt vom ersten durch folgende
Charakteristka unterscheidbar: a) Je ein UAV 3 ist jedem Transfervorgang der von der ersten Prozessstation 1.2.1 bis zur n-ten Prozessstation 1.2.2 auszufuhrenden technologische Bearbeitung des Werkstückes 2, 2.1 zugeordnet, b) das Werkstück 2, 2.1 wird in einer ersten der Prozessstationen 1.2, 1.2.1, 1.2.2 von einem ersten UAV 3 aufgenommen/übemommen und dann zu der nächsten Prozessstation 1.2.1 abgegeben/übergeben und dort von einem zweiten, wie weiteren bis n-ten UAV 3 wieder aufgenommen/übemommen und zu einer der folgenden, wie weiteren bis n-ten Prozessstation 1.2.2 abgegeben/übergeben und schließlich in dem Zwischenlager 2.3 abgelegt, c) ein neues bis n-tes Werkstück 2, 2.1 wird analog der Schrittfolge b) transferiert und d) jeder Transfer- und technologische Vorgang des ersten bis n-ten UAV 3 wird in je einem eigenen zweiten Flugbild F 2 überwacht.
Dem Flow der Fig. 2 vom nichtbezeichneten Blechband-Coil über die nichtbezeichnete Bandzuführung zur Schneidpresse 1.1 folgend werden in der kontinuierlich betreibbaren ersten Prozessstation 1.2.1 Werkstücke 2 als Platinen vorgefertigt, vom speziell diesem Arbeitsgang zugeordneten, diese Transferlogistik wiederholenden UAV 3 aufgenommen und auf das erste Zwischenlager 2.3 für Platinen 2 abgelegt.
Dabei übernimmt jedes speziell zugeordnete UAV 3 je bei einem der folgenden technologischen Arbeitsgänge wie Umformstufen in den jeweiligen Prozessstationen 1.2 bis zur n-ten
Prozessstation 1.2.2 die transferierende Aufnahme/Übemahme/Abgabe des Werkstückes 2.
Im Ergebnis dieses erfmdungsgemäßen Ablaufes sind in dem zweiten Zwischenlager 2.3 bearbeitete wie umgeformte Werkstücke 2 als halbfertige Bauteile für den Rohbau eines Produktes gestapelt.
Im Sinn dieses zweiten Aspektes der Erfindung können die vorgenannten logistischtechnologischen Abläufe anstelle des besagten ersten bis n-ten UAV 3 auch von einer ersten bis n-ten Gruppe mehrerer UAV 3 übernommen werden, zumindest für Teile der Abläufe.
In Fig. 3 wird ein dritter logistisch-technologischer Aspekt des erfindungsgemäßen Systems schematisch Umrissen. Dabei ist jeder einzelnen Presse, Transferpresse oder Pressenstrasse 1.1 ein zu der zentralen Steuer-/Regeleinrichtung 5 korrespondierendes elektronisches Wegmeß- /Positionierungssystem 1.3 mit einem zweiten Datenspeicher und Rechner zugeordnet, hier
■ sowohl im ersten und /oder zweiten logistisch-technologischen Aspekt
■ als auch im Zusammenhang mit dem Folgenden gleichermaßen eingesetzt. Damit können von jeder einzelnen Presse, Transferpresse oder Pressenstrasse 1.1 Daten für eine von dem UAV 3 speziell für den technologischen Arbeitsgang auszuführende Funktion kommuniziert, wie angefordert und aktiviert werden.
Das elektronische Wegmeß-/Positionierungssystem 1.3 zur positions- und lagegerechten Zuführung des Werkstückes 2, 2.1 ist in diesem Beispiel zu einem Zentriersystem
wirkverbunden. Dieses umfasst einerseits gemäß Fig. 7 ein erstes Führungsmittel 3.7 am UAV 3 und andererseits ein ortsfestes z.B. am Werkzeug 1.1.1 integriertes, hier nicht dargestelltes zweites Führungsmittel. Damit wirkt das Zentriersystem als vorteilhafte und funktional verschmelzende Kombination aus elektronischer und mechanischer Positionierung. ln Fig. 7 ist eine erfmdungswesentliche, prozessbezogen integrierte mechanische
Transfereinrichtung des mit Rotorblättem 3.1.3 der Rotorachse 3.1.1 betriebenen UAV 3 ausgebildet. Deren Bewegung im Raum 1.4 wird über ein Steuerelement 3.3.4 durch eine über mechanische Elemente 3.8.1 ankoppelbare, zwangsweise gesteuerte, mehrdimensional stabilisierbare Gelenkkinematik 3.8 mit den aus Fig. 5.1 und Fig. 5.2 ersichtlichen
Anschlagmitteln 3.1 und Anschlagelementen 3.1.2 zur Aufnahme und zum Ablegen des Werkstückes 2, 2.1 in der Wirkungsweise einer Stabkinematik ausgeführt.
Es ist hervorzuheben, dass das Wegmeß-/Positionierungssystem 1.3, Zentriersystem und die Gelenkkinematik 3.8 unabhängig voneinander zu sehen sind.
Bei der Gelenkkinematik 3.8 wird vorteilhaft das UAV 3 als reines Antriebsmittel für das mechanische Transfer System genutzt und treibt die leichte Stabkinematik an. Dadurch ist ein solches Transfersystem gegenüber den eingangs im Stand der Technik beschriebenen
Transfereinrichtungen wesentlich leichter, baulich kleiner auslegbar und kostengünstiger, zumal dafür zu übertragende Antriebskräfte und Momente entfallen.
Im Zusammenhang damit sind gemäß Fig. 3 für das z.B. im Flugbild F2 zirkulierende UAV 3 Referenzpunkte (Koordinaten/Maßstäbe) im (gemäß Fig. 1 angedeuteten) Raum 1.4
selbstbestimmende oder -vermessende Einrichtungen zur Positionsbestimmung 3.3.1 oder zum Parken oder Ausschalten mittels einer Sicherheitssteuerung 3.3.2 vorgesehen.
Fig. 4 zeigt einen vierten logistisch-technologischen Aspekt des Systems mit einem in dem jeweiligen UAV 3 integrierten Informationssystem in einem ersten Datenspeicher 3.3. Damit werden vom UAV 3 - funktional prozessüberwachend - nicht positions-, walzrichtungs-, qualitätsgerecht bearbeitete Werkstücke 2 festgestellt, externe Informationen wie Pressendaten aufgenommen und Steuersignale für technologische und Steuersignale für technologische Maßnahmen ausgeübt. Dafür sind gemäß den Darstellungen (Fig. 4 links) Messmittel 3.3.3 wie Sensoren und/oder (Fig. 3 rechts) optische Mittel 3.2 wie eine Kamera vorgesehen.
Die Messmittel 3.3.3 mit Sensoren sind auch zum Erkennen von Daten eines Ausschusses und zu Sondersituationen eingesetzt. Das optische Mittel wie z.B. 3D-Kamera 3.2 ist zur Auswertung zum ersten Datenspeicher 3.3 mit Datei und Rechner verbunden. Somit können die Prozesse der Bearbeitung der Werkstücke 2, 2.1 beobachtet und Steuersignale ausgegeben werden. Zugleich ist damit ein UAV 3-eigenes Informationssystem für eine Datenerkennung auch zur
Positionierung realisiert, so auch kommunizierend zum elektronischen Wegmeß- /Positionierungssystem 1.3 gemäß Fig. 3.
Darüber hinaus kann dieses, dem jeweiligen UAV 3-eigene Informationssystem im ansteuerbaren ersten Datenspeicher 3.3 solche Daten kommunizieren, die betreffen
■ eine das Werkstück 2, 2.1 koordinierende oder der Prozessstation/Pressenstation 1.2,
1.2.1, 1.2.2 entsprechende Position,
■ die Antriebsart oder Auftriebsmittel 3.6, wie Luftschraube, Düsen, Turbine,
■ die Art der Energieversorgung/-zuführung, wie integriert/gespeichert, zuleitbar,
wandelbar,
■ die Betriebsart, wie ffeifliegend oder gefesselt,
■ Transport-/Anschlagmittel 3.1, wie Traverse, kraftschlüssige/formschlüssige (Saugnäpfe, Greifzangen), mehr-/einfache Aufnahme,
■ trennbare Informationen über jeweils durchzuführende und durchgeführte technologische Arbeitsgänge, StapeL/Lagersituation, Qualitätskontrolle und ggf. daraus resultierende Maßnahmen, Aussonderung von Teilen), so auch mittels Barcode,
■ Leistungsdaten des UAV 3, so auch die einer geografischen Höhe wie Standorthöhe des Presswerkes 1 und abrufbare Referenzprogramme von Bearbeitungsabläufen aufnehmen, verarbeiten und ausgeben.
Die Fig. 5.1 und Fig. 5.2 skizzieren in schematischen Einzeldarstellungen schließlich einen technologisch-logistisch bedeutsamen fünften Aspekt des erfindungsgemäßen Fertigungssystems. Gemäß Fig. 5.1 umfasst das nicht dargestellte Presswerk 1 einen Pool 3.5 von mehreren UAV 3, die diesen Pool 3.5 beherrschende, also funktional überwachende Steuer-/Regeleinrichtung 5 und einen Flysimulator 4.
Mit der Steuer-/Regeleinrichtung 5 wird das jeweilige UAV 3 im Abffagediskurs mit folgenden Signalen zur
■ Ausübung der erforderlichen Funktionen, programmiert entsprechend einer jeweiligen Prozessstation 1.2, 1.2.1, 1.2.2, eingeschlossen Umform-/Pressvorgänge und
zurückführende Prozessstufen wie beispielsweise zu Schneidvorgängen;
■ Ausstattung mit erforderlichen Anschlagmitteln 3.1 und Werkzeugen zur Instandhaltung mittels
o kraft- oder formschlüssiger Aufnahmen,
o Transportmittel wie Traversen u.ä.,
o Toolings zum Wechsel der Werkzeuge 1.1.1 ,
o Ausbildung von Aktionen zu Werkstücken 2, 2.1 und Werkzeugen 1.1.1 , wie Erwärmung mittels Induktion, Kühlung mittels Gebläse;
■ Feststellung der Art oder Spezifika seines Antriebs, seiner Kommunikationsverknüpfung (frei oder gefesselt), einer Form (2D, 3D) des aufgenommenen Werkstückes 2, 2.1 ;
■ Bereitstellbarkeit nach der Art des Flugbetriebes (frei/gefesselt), der Energieerzeugung/- zuführung/-wandlung, sonstiger Aktionen gesteuert.
Das derart logistisch und technologisch verknüpfte Fertigungssystem, erfindungsgemäß als Prozessüberwachungs- und Transfersystem wirkend, ermöglicht es, bisher unrentable
Nebenprozesse so rationell zu integrieren, dass aus dem Pool 3.5 z.B. stets sogar über ein UAV 3 zum gesteuerten,„operativen Ausfliegen“ des im Bearbeitungssystem für Werkstücke 2, 2.1 anfallenden Schrottes verfügt werden kann.
Des Weiteren kann ein UAV 3 mit Energie mittels Akkumulatoren, Kondensatoren,
Brennstoffzellen o.ä. Energieversorgung - auch nicht fliegend wie auf einem Band fahrend - aufgeladen oder für eine erforderliche Wartung/Instandhaltung aus einer Funktion (z.B. Flugbild F2 in Fig. 2) ausgeschleust und prozesssichemd dafür ein aus dem Pool 3.5 verfügbares für eine gesteuerte Rückkehr zu einer Prozessstation 1.2, 1.2.1, 1.2.2 - z.B. nach Flugbild Fl in Fig. 1 - eingesetzt werden.
Das UAV 3 ist
■ für einen überwachbaren Einsatzstatus mit Meldung von äußeren Daten und eigenen
Zustandsdaten wie Akkustatus zur Energieladung oder für Anschlagmittel wie einem Vakuum-Sauger an die zentrale Steuer-/Regeleinrichtung 5 und
■ mit Optik wie Kamera 3.2 zur Auswertung mittels erstem Datenspeicher mit Datei und Rechner 3.3 zur Beobachtung von Prozessen der Bearbeitung der Werkstücke 2, 2.1, Teilekontrolle und Aussendung von Steuersignalen ausgerüstet.
Grundsätzlich ist jedes angesteuerte UAV 3 extern optisch, mittels Ultraschalles oder
ferngesteuert vermessbar.
Außerdem ist das jeweilige UAV 3 mit Mitteln zur Bauteilverfolgung, -Identifizierung und Erkennung jeglicher logistischer und/oder technologischer Operationen ausgerüstet, wofür ein von Scannern oder Kameras mit entsprechender Software lesbares und technologiegerecht elektronisch weiterverarbeitbares Barcode-System (o.ä. System) eines jeden Werkstückes 2, 2.1 bereitsteht.
Das erfindungsgemässe Fertigungssystem gewährleistet damit während der für die Werkstücke 2, 2.1 bestimmten und weiterlaufenden Arbeitsprozesse/-gänge oder auf ein Werkstück 2, 2.1 wirkenden Arbeitsgänge der Presse 1.1, dass ein UAV 3 erforderlichenfalls abseits derselben geparkt, mit Energie versorgt oder aufgeladen und wieder eingeschleust werden kann.
Insgesamt unterstützt das Fertigungssystem mit der von der zentralen Steuer-/Regeleinrichtung 5 gesteuerten Bereitstellung einer Anzahl n von einsatzfahigen UAV 3 derart synergistisch den eigentlichen Pressenbetrieb, dass die Anzahl je nach (Energie-)Ladezeit stets den n Pressenhüben angepasst oder um n Pressenhübe verlängerbar ist und das UAV 3 technologiegerecht für jeden o-ten Pressenhub verfügbar ist oder sogar wieder brauchbar wird.
In Fig. 5.1 ist im Wirkungszusammenhang mit der Steuer-/Regeleinrichtung 5, dem Pool 3.5 und dem Flysimulator 4 symbolisch dargestellt, dass das jeweilige UAV 3 gemäß ■ Ansicht a) als Opfer-UAV 3.4 einsetzbar ist, um dieses in gefährlichen Prozessbereichen als kalkuliertes Verlustobjekt ggf. aufgeben zu können;
■ Ansicht b) für Anschlagmittel 3.1 wie Vakuum-Sauger (mit nichtdargestellten
antreibbaren Pumpen, Luftkessel für Überdruck oder Vakuum) zum Transport der Werkstücke 2, 2.1 oder für Werkzeuge der Instandhaltung ausgerüstet ist;
■ Ansichten c) und d) als ein permanent über eine Leitung, wie Kabel und/oder Schlauch 3.3.5 zwecks externer Energieversorgung verbundenes oder mit e-magnetischen
Anschlagmitteln 3.1 ausstattbares oder ff eifliegend mit Energie aufladbares UAV 3 verwendet wird.
In Fig. 5.2 ist die Erfindung als in den technologischen und logistischen Abläufen des
Presswerkes 1 integriertes komplexes Steuer- und Regelsystem gemäß den Ansichten a) bis d) wiedergegeben, und zwar besonders im Zusammenwirken zu den zuvor in Fig. 5.1 erfassten analogen Funktionen des UAV 3.
Demnach umfasst dieses Steuer- und Regelsystem mit
■ dem Block nach Ansicht a) den Einsatz des Opfer-UAV 3.4 in gefährlichen
Prozessbereichen als kalkuliertes Verlustobjekt,
■ dem Block nach Ansicht b) den Einsatz der Anschlagmittel 3.1 mit Anschlagelementen 3.1.2 und Steuerung der Rotorachse 3.1.1, Rotorblätter 3.1.2 mittels Steuerelement 3.3.4,
■ den Blöcken nach Ansichten c) und d) die Steuerung des über eine Leitung, wie Kabel und/oder Schlauch 3.3.5 zwecks externer Energieversorgung verbundenen oder mit e- magnetischen Anschlagmitteln 3.1 ausstattbaren oder freifliegend mit Energie aufladbaren, aus dem Pool 3.5 verfügbaren und mittels Flysimulator 4
überwachbaren/verfolgbaren UAV 3.
Generell sind mit der Steuer-/Regeleinrichtung 5 Daten von Sicherheitsaspekten sowohl für das einzelne UAV 3 als auch maschinen-, Werkstück- und personenbezogene Daten
funktional/programmtechnisch zur Ausübung folgender, erfmdungswesentlicher Funktionen verknüpft und kommunizierbar:
■ Mehrere UAV 3 folgen mit je einem Werkstück 2, 2.1 den technologiebedingt
eingesteuerten Befehlen zur Ausübung der Aktionen (3D-Bewegungen, Lageveränderungen) des Werkstückes 2, 2.1 , wie Heben/Senken (z-Achse),
Transportieren (y-Achse), Schwenken, Kippen, Drehen, Wenden, eingeschlossen solche Aktionen, wie z.B. induktive Erwärmung des Werkstückes 2, 2.1 oder Kühlung des Werkstückes 2, 2.1 mittels Gebläse.
■ Steuerung/Regelung der teilweise überlagerten oder gleichzeitig ausgeübten Aktionen mit den von der Steuer-/Regeleinrichtung 5 verarbeiteten Leistungsdaten und den maximal möglichen Leistungsdaten im Presswerk 1.
■ Zusätzliche Generierung eines Lemprogramms, welches für spätere Prozesse
wiederholbar, in ein externes Werk übertragbar und installierbar oder an Stelle manuell eingeübter oder eingelemter Bewegungsabläufe einsetzbar ist.
Die in der Steuer-/Regeleinrichtung 5 dafür eingerichtete Datenbank umfasst weiterhin eine Datei der folgenden Daten:
■ Daten der geografischen Höhe und Standortes des Presswerkes 1 , der Position der
Pressen, Transferpressen oder Pressenstrassen 1.1 im Raum 1.4,
■ Daten der Geometrie (2D-/ 3D-Form) und technologischen Arbeitsgänge des jeweils nach dem Zuschnitt aufzunehmenden und umzuformenden Werkstückes 2 bis zum fertigen Bauteil wie PKW-Tür 2.1, (Maschinen-)Daten der einzelnen Prozessstationen 1.2, 1.2.1, 1.2.2 der jeweiligen Presse, Transferpresse oder Pressenstrasse 1.1, Daten eines Wechsels des Werkzeuges 1.1.1 und Daten des Pools 3.5 mit mehreren UAV 3 und Barcode- oder ähnliche Daten.
Diese Daten werden einerseits zur Steuerung des UAV 3 verwendet und sind andererseits vom UAV 3 abrufbar.
In Fig. 6 sind erfindungsgemäße Details des Teiletransportes des für ein Preßwerk 1 typischen Werkstückes 2 als PKW-Tür 2.1 dargestellt.
Hierbei wird das nach den Arbeitsgängen Schneiden und Umformen bearbeitete und geformte, mittels prozessüberwachendem UAV 3 zu transferierende Werkstück 2.1 entsprechend den geplanten logistischen und technologischen Abläufen bis zur Bereitstellung als PKW-Tür 2.1 für einen PKW-Rohbau nach dem erfindungsgemässen Fertigungssystems gefertigt, und zwar in der Komplexität der kombinierbaren Lösungsvarianten, eingeschlossen eine Oberflächenbehandlung des Werkstückes 2, 2.1, und der oben beschriebenen ersten oder zweiten und dritten bis fünften logistisch-technologischen Aspekte.
Gemäß den Fig.6 entnehmbaren Merkmalen kann das UAV 3 hierbei in den Ausführungen mit
■ einem Auftriebsmittel 3.6 (Bild Mitte links) oder
■ mehreren Auftriebsmitteln 3.6 (Bild oben links) und in diesem Fall mittels Luftschrauben wie Rotorblättem 3.1.3 betrieben werden.
Je nach Ausführung und den erforderlichen 2D- oder 3D-Bewegungsabläufen sind die jeweiligen UAV 3 mit Anschlagmitteln 3.1 (Fig. 5.1) ausgestattet, die an exponierten, ausgewogenen und vorbestimmbaren Anschlagpunkten 2.2 der PKW-Tür 2.1 anschlagen und diese bis zum zweiten Zwischenlager 2.3 (Fig. 1, Fig. 2) transferieren/transportieren.
Dafür sind gemäß Fig. 6, in der oberen Ansichtsebene mit (nichtbezeichneter) erster Anschlag- Position links beginnend bis (nichtbezeichneter) fünfter Anschlag-Position folgende Beispiele von Anschlagarten des UAV 3 zum Transferieren, wie Aufnehmen, Ablegen der PKW-Tür 2.1 möglich:
■ Vier je mit mehreren Auftriebsmitteln 3.6 ausgestattete UAV 3 schlagen an
vorbestimmten, ausgewogenen Anschlagpunkten 2.2 an,
■ vier je mit einem Auftriebsmittel 3.6 ausgestattete UAV 3 schlagen an den bezeichneten Aufnahmepunkten 2.2 an, wobei die UAV 3 - wie kreuzartig angedeutet - mechanisch (Traverse) oder elektronisch kommunizierend verbunden sind,
■ zwei UAV 3 je mit mehreren Auftriebsmitteln 3.6 am Ende einer angedeuteten Traverse mit 2 Querträgern schlagen an vier Anschlagpunkten 2.2 an (dritte bis fünfte Anschlag- Positionen).
Fig. 6 zeigt weiter die Anschlagelemente 3.1.2 aufweisenden UAV 3 im Bild Mitte
■ links mit einem ein abschaltbaren Auftriebsmittel 3.6.3 und
■ rechts das mit der Rotorachse 3.1.1 verstellbare Auftriebsmittel 3.6.1. In der unteren Bildebene links ist ein punktueller Anschlag des UAV 3 mit dem Auftriebsmittel 3.6 an der PKW-Tür 2.1 zum auftriebserhaltenden Transfer in einem der Form der PKW-Tür 2.1 abseitigen Raum 1.4.1 ersichtlich und nachvollziehbar offenbart.
Ebenso ist in der unteren Bildebene rechts nachvollziehbar dargestellt, dass besagte PKW-Tür 2.1 oder auch ein anders geformtes oder bearbeitetes Werkstück 2, 2.1 je nach geometrischer Ausführung und den technologischen Bearbeitungsstufen positionsgerecht gemäß den nach Fig. 5.2 gesteuerten technologischen und logistischen 2D- oder 3D-Bewegungsabläufen im Raum 1.4 des Presswerkes 1 mittels der Steuer- und Regeleinrichtung 5 und verstellbaren 3.6.1, koppelbaren 3.6.2 oder abschaltbaren 3.6.3 Auftriebsmitteln 3.6 des UAV 3 transferiert wird.
Die Einsätze jeglicher UAV 3 im Raum, Prozeßbereich, Werkhalle 1.4 des Presswerkes 1, einbegriffen die Anschlagpositionen an den Anschlagpunkten 2.2 des Werkstückes 2, 2.1 sind logistik- und konstruktionsgerecht so vorzusehen und auszuführen, dass die Auftriebsmittel 3.6, wie Luftschraube, Düse entsprechend den aerodynamischen Auftriebsgesetzen den Auftrieb erhaltend, aber auch abschaltbar funktionieren. Das ist beispielsweise in der Fig. 6, Bild Mitte, Bilder unten links und rechts je als Einzelheit symbolisch dargestellt.
In einer Ausführung des oben aus Fig. 2 entnehmbaren zweiten logistischen Aspektes des erfmdungsgemässen Systems, wonach einer jeweiligen Prozessstation 1.2, 1.2.1, 1.2.2 der Pressen 1.1 ein (oder eine Gruppe mehrerer) UAV 3 bereitgestellt ist, welches (oder welche) speziell für einen technologischen Arbeitsgang der Prozessstationen 1.2, 1.2.1, 1.2.2 das
Werkstück 2, 2.1 aufnimmt und abgibt, ist dazu das Folgende näher hervorzuheben.
Diese spezielle, dem jeweiligen technologischen Arbeitsgang entsprechende Transferlogistik des UAV 3 wie Aufnahme, Transport, Abgabe und Rückkehr ist in einem ein zweiten, quasi zirkulierenden und prozessüberwachenden symbolischen Flugbild F2 dargestellt.
Ausgehend davon, dass ein UAV 3 mit mehreren Rotorblättem 3.1.3 ein Anschlagmittel 3.1 wie Sauger aufweist, werden mehrere UAV 3 zum Transport eines Werkstückes 2, 2.1 vorgesehen. Dabei sind im Leerlauf oder Rücklauf des UAV 3, d.h. wenn kein Werkstück 2, 2.1 transportiert wird, jeweils alle Rotorblätter 3.1.3 des UAV 3 im durch die zentrale Steuer- /Regeleinrichtung 5 überwachten und bedienten bzw. gesteuerten funktionellen wie auftriebswirksamen Einsatz. Sind also mehrere UAV 3 für den gemeinsamen Transport des einen Werkstückes 2, 2.1 an Anschlagpunkten 2.2 positioniert, können ggf. einzelne Rotorblätter 3.1.3 verschiedener UAV 3 nicht auftriebswirksam werden, wenn sie auf Grund ihrer Positionierung aerodynamisch gegen das Werkstück 2, 2.1 wie z.B. gegen Flächen der z.B. PKW-Tür 2.1 wirken und somit keinen Auftrieb erzeugen. In dieser Situation werden diese nicht auftriebswirksamen Rotorblätter 3.1.3 erfindungsgemäß gesteuert abgeschaltet und dafür auftriebswirksam positionierte Rotorblätter 3.1.3 verschiedener UAV 3 funktional miteinander als temporär gesteuert wirkender Verbund mehrerer UAV 3 zum Transport des Werkstückes 2,2.1 kombiniert.
Nach dem Ablegen des Werkstücks 2, 2.1 zu einer nächsten Prozeßstation 1.2, 1.2.1, 1.2.2 wird dieser Verbund auftriebswirksamer Rotorblätter 3.1.3 wieder gesteuert aufgelöst. Somit funktionieren die Rotorblätter 3.1.3 wieder innerhalb des beteiligten UAV 3 miteinander, und die UAV 3 verlassen einzeln mit jeweils voll auftriebswirksamen Rotorblättem 3.1.3 den
Prozessbereich im Raum 1.4.
Sodann erfolgt ein Hub der den Arbeitsprozeß ausführenden Presse 1.1. Anschließend kehren die UAV 3 zum bereits umgeformten oder nächsten Werkstück 2, 2.1 zurück, um den
Weitertransport im Transfer aufnehmen zu können, wobei sich dieser Ablauf wiederholt.
Im Hinblick auf die zukünftige Realisierung des Fertigungssystem ist folgender, logistisch und technologisch verbesserter Zusammenhang erfindungswesentlicher Besonderheiten von
Bedeutung:
■ Die positions- und lagegerechte Zuführung und Entnahme des Werkstückes 2, 2.1 in den Prozessstationen 1.2, 1.2.1, 1.2.2 mit den jeweiligen, die technologischen Arbeitsgänge ausführenden Schneid- und Umformwerkzeuge 1.1.1 mit je einem Ober- und
Unterwerkzeug, denen das Werkstück 2, 2.1 unbedingt und nach dem Arbeitsgang zu entnehmen ist.
■ Das zu jeder einzelnen Presse, Transferpresse oder Pressenstrasse 1.1 und mit der
zentralen Steuer-/Regeleinrichtung 5 korrespondierende Wegmeß-/Positionierungssystem 1.3 mit dem zweiten Datenspeicher und Rechner für die Anforderung der von dem UAV 3 speziell für den technologischen Arbeitsgang auszuführenden Funktion.
■ Das dem Wegmeß-/Positionierungssystem 1.3 zur positions- und lagegerechten
Zuführung des Werkstückes 2, 2.1 integriert zugeordnete Zentriersystem, welches einerseits über das erste Führungsmittel 3.7 und andererseits zum Werkzeug 1.1.1 ortsfestes als zweites Führungsmittel ein„einschlüpfendes“ positionsexaktes Einlegen des Werkstückes 2, 2.1 gewährleistet.
Gewerbliche Anwendbarkeit
Das erfindungsgemäss offenbarte, prozessüberwachende Fertigungssystem für zu bearbeitende Werkstücke mit deren Transfer durch kostengünstige, technologieorientierte UAV (Unmanned Aerial Vehicle) erschließt gegenüber dem Stand der Technik, wonach unbemannte Flugmobile/- objekte zwar einen hohen Ausrüstungstand an mechanischen und elektronischen Mitteln sowie integrierten Datenverarbeitungen aufweisen, aber in Fertigungssystemen lediglich logistische Funktionen in Abläufen übernommen haben, infolge von wegfallenden bauraum- und
kostenaufwändigen Transfereinrichtungen ein bedeutendes Potenzial technologischer
Verbesserungen, insbesondere in zukünftig zu projektierenden Preßwerken.
Bezugszeichenliste
1 Presswerk
1.1 Presse, Schneidpresse, Transferpresse, Pressenstrasse
1.1.1 Werkzeug mit Ober- und Unterteil, zweites Führungsmittel
1.2 Prozessstation, 1.2.1 erste Prozessstation
1.2.2 n-te Prozessstation
1.3 Wegmeß-/Positionierungssystem, zweiter Datenspeicher und Rechner,
1.4 Raum, Prozeßbereich, Werkhalle
1.4.1 der Form eines jeweiligen Werkstückes 2, 2.1 abseitiger Raum 2 Werkstück, Platine, Bauteil
2.1 zu bearbeitendes, zu formendes, geformtes Werkstück, PKW-Tür
2.2 Anschlagpunkt
2.3 Zwischenlager
3 UAV
3.1 Anschlagmittel, Vakuum-Sauger, e-magnetisch
3.1.1 Achse, Rotorachse
3.1.2 Anschlagelement
3.1.3 Rotorblatt
3.2 optisches Mittel, Kamera.
3.3 erster Datenspeicher mit Datei und Rechner
3.3.1 Einrichtung zur Positionsbestimmung
3.3.2 Sicherheitssteuerung
3.3.3 Messmittel, Sensor
3.3.4 Steuerelement
3.3.5 Leitung, Kabel, Schlauch
3.4 Opfer-UAV
3.5 Pool, Batterie, Speicher
3.6 Auftriebsmittel, Luftschraube, Düse
3.6.1 Auftriebsmittel verstellbar, 3.6.2 Auftriebsmittel gekoppelt betreibbar, auftriebswirksam
3.6.3 Auftriebsmittel abschaltbar, nicht auftriebswirksam
3.7 erstes Führungsmittel
3.8 Gelenkkinematik
3.8.1 mechanisches Element
4 Flysimulator
5 Steuer-/Regeleinrichtung
Fl erstes Flugbild
F2 zweites Flugbild

Claims

Patentansprüche
1. Fertigungssystem für zu bearbeitende Werkstücke (2, 2.1), insbesondere für die Bearbeitung von Werkstücken (2, 2.1 ) mittels Pressen, Transferpressen oder Pressenstrassen (1.1), mit einem die Aufnahme und Weiterreichung der Werkstücke (2, 2.1) umfassenden Transfer zur technologischen Bearbeitung von Prozessstation (1.2) zu Prozessstation (1.2) in einem Raum (1.4), vorzugsweise in einem Preßwerk (1), wobei mindestens ein UAV (3) für eine mindestens den Fertigungsablauf eines der Werkstücke (2, 2.1)
überwachende oder mindestens den Transfer mindestens eines der Werkstücke (2, 2.1 ) umfassende Prozessbegleitung verwendet wird.
2. Fertigungssystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das UAV (3) Auftriebsmittel (3.6) aufweist, von denen bei der Aufnahme eines
Werkstückes (2, 2.1) transfer- oder werkstückbedingt
■ ein nicht auftriebswirksames Auftriebsmittel (3.6.3) abschaltbar ist und
■ mindestens ein auftriebswirksames Auftriebsmittel (3.6.2) für die
überwachende oder mindestens den Transfer mindestens eines der Werkstücke (2, 2.1) umfassende Prozessbegleitung des UAV (3) einsetzbar ist.
3. Fertigungssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch
gekennzeichnet, dass das mindestens eine Auftriebsmittel (3.6) des UAV (3) als Luftschrauben- oder Düsenantrieb ausführbar ist.
4. Fertigungssystem nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der
Luftschraubenantrieb des UAV 3 mindestens ein Rotorblatt (3.1.2) umfasst.
5. Fertigungssystefn nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass
Rotorblätter (3.1.2) übereinander angeordnet sind. 6. Fertigungssystem nach einem der Ansprüche 3 bis 5, dadurch
gekennzeichnet, dass das Auftriebsmittel (3.
6) aus seiner vertikalen Achse gesteuert verstellbar ist.
7. Fertigungssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch
gekennzeichnet, dass das UAV (3) mit Energiespeichem, Akkumulatoren, Kondensatoren, Brennstoffzellen o.ä. ausrüstbar ist.
8. Fertigungssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch
gekennzeichnet, dass das UAV (3) freifliegend oder während einer Rückkehr zu einer Prozessstation (1.2, 1.2.1, 1.2.2) oder in einem zirkulierenden Flugbild (Fl, F2) mit Energie versorgbar oder wieder aufladbar ist.
9. Fertigungssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch
gekennzeichnet, dass das UAV (3) nichtfliegend stationär oder auf einem Fördermittel wie Band fahrend aufladbar ist.
10. Fertigungssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass das UAV (3) permanent über eine Leitung, Kabel oder Schlauch (3.3.5) zu einer externen Energieversorgung verbindbar ist.
11. Fertigungssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch
gekennzeichnet, dass das UAV (3) mit Anschlagmitteln (3.1) zum Transport der Werkstücke (2, 2.1) ausgerüstet ist.
12. Fertigungssystem nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Anschlagmittel (3.1) Vakuum-Sauger mit angetriebenen Pumpen, Luftkessel für Überdruck oder Vakuum aufweisen.
13. Fertigungssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch
gekennzeichnet, dass das UAV (3) für Wartung/Instandhaltung aus einer Transferfunktion oder Prozessbegleitung ausschleusbar ist.
14. Fertigungssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch
gekennzeichnet, dass das UAV (3) für den zu überwachenden
Fertigungsablauf der Werkstücke (2, 2.1) mindestens eines oder eine der folgenden Merkmale oder Funktionen aufweist:
a) Einen in 3D-Richtung steuerbaren Antrieb mit mindestens einem
Auftriebsmittel (3.6, 3.6.1, 3.6.2, 3.6.3) zur Steuerung einer ein - oder mehrdimensionalen Bewegung in dem Raum (1.4) zur Umsetzung einer Hub - oder Vorschubbewegung und Überlagerung von
Bewegungsrichtungen, hochdynamisch überlagerten Bewegungen wie das Anheben und gleichzeitige horizontale Transportieren oder das horizontale Transportieren und gleichzeitige Schwenken/Kippen des Werkstückes (2, 2.1),
b) einen zu einer zentralen Steuer-/Regeleinrichtung (5) kommunizierenden Datenverbund zur Abfrage und Aktivierung von Daten der technologischen oder logistischen Kriterien oder Fertigungs- /Logistikdaten mindestens für das UAV (3) oder für das Werkstück (2, 2.1) oder für ein Werkzeug (1.1.1) oder für die Presse, Transferpresse oder Pressenstrasse (1.1) zur Steuerung des UAV (3) in mindestens einem der folgenden Überwachungsabläufe
bl einer Serienfertigung, Einzelfertigung oder individuellen Fertigung, b2 einer Einschleusung von halbfertigen Werkstücken (2, 2.1) als Sonderteile und einer Ausschleusung des UAV (3) für
Wartung/Instandhaltung aus einer Transferfunktion,
b3 einer Energieaufladung,
b4 zur Beobachtung von Arbeitsgängen der Bearbeitung der Werkstücke (2, 2.1),
b5 einer Positionsbestimmung (3.3.1) und Zentrierung der Werkstücke
(2, 2.1).
15. Fertigungssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch
gekennzeichnet, dass das UAV (3) für den Transfer der Werkstücke (2, 2.1) mit mindestens einem oder einer der folgenden Merkmale oder Funktionen ausgebildet ist:
a) Einsatz an Stelle einer ortsfesten Transfereinrichtung,
b) einen das UAV (3) in 3D-Richtung steuerbaren Antrieb mit mindestens einem Auftriebsmittel (3.6, 3.6.1, 3.6.2, 3.6.3) zur Steuerung einer ein- oder mehrdimensionalen Bewegung in dem Raum (1.4) zur Umsetzung einer Hub- oder Vorschubbewegung und Überlagerung von
Bewegungsrichtungen, hochdynamisch überlagerten Bewegungen wie für das Anheben und gleichzeitige horizontale Transportieren oder für das horizontale Transportieren und gleichzeitige Schwenken/Kippen des Werkstückes (2, 2.1),
c) eine Anordnung, Steuerung, Anstellung oder Schaltung von mindestens einem der Auftriebsmittel (3.6, 3.6.1, 3.6.2, 3.6.3) cl zur Erzeugung eines wirksamen Auftriebs in einem der Form des jeweiligen Werkstückes (2, 2.1) abseitigen Raum (1.4.1) und c2 zum positionierten Anfliegen/Einfliegen des Werkstückes (2, 2.1) zwecks Realisierung des technologiegerechten Transfers, wobei das UAV (3) in seiner so flach wie möglichen Bauhöhe und in einer so wenig wie möglichen Neigung in einen Bereich eines Werkzeuges (1.1.1) einer Prozessstation einfliegbar ist, d) Steuerungsmittel und Anschlagmittel (3.1) zum Transfer des jeweils zu formenden oder geformten Werkstückes mittels Anschlagpunkte (2.2) am Werkstück (2, 2.1) für einen prozeßsicheren, den Bewegungsgesetzen folgenden Bewegungsablauf im Raum (1.4) und abseits oder ausserhalb desselben,
e) einen zu einer zentralen Steuer-/Regeleinrichtung (5) kommunizierenden Daten verbünd für den Transfer zur Abfrage und Aktivierung von Daten der technologischen oder logistischen Kriterien oder Fertigungs- /Logistikdaten mindestens für das UAV (3) oder für das Werkstück (2, 2.1) oder für das Werkzeug (1.1.1) oder für die Presse, Transferpresse oder Pressenstrasse (1.1) zur Steuerung des UAV (3) für den Transfer in mindestens einem der folgenden Transferabläufe
el einer Serienfertigung, Einzelfertigung oder individuellen Fertigung, e2 einer Einschleusung von halbfertigen Werkstücken als Sonderteile, e3 einer Ausschleusung des UAV für Wartung/Instandhaltung aus einer Transferfunktion,
e4 einer Energieaufladung,
e5 mit Anschlagmitteln (3.1),
e6 zu Arbeitsgängen der Bearbeitung des Werkstückes (2, 2.1), e7 einer Positionsbestimmung und Zentrierung des Werkstückes (2, 2.1), e8 einer Oberflächenbehandlung des Werkstückes (2, 2.1).
16. Fertigungssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 15, gekennzeichnet durch eine steuerbare, in 3D-Richtung lenkbare Achse (3.1.1) des Aufitriebsmittels (3.6.1) zur Realisierung von Horizontalbewegungen des UAV (3).
17. Fertigungssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 16, dadurch
gekennzeichnet, dass ein oder eine Gruppe von UAV (3)
a) das Werkstück (2, 2.1) von einer vorfertigenden oder ersten
Prozessstation (1.2.1) übernimmt, über mindestens eine folgende oder bis zu einer n-ten Prozessstation (1.2.2) der Prozessstationen (1.2.1, 1.2.2) transferiert und ablegt und
b) für jeden wiederholbaren Transfer und technologischen Ablauf zu der ersten Prozessstation (1.2.1) zurückkehrt, ein neues Werkstück (2, 2.1) aufnimmt und die Prozessstationen (1.2.1 , 1.2.2) ablaufend begleitet und das Werkstück (2, 2.1) ablegt, wobei die Schritte a) und b) in einem ersten Flugbild (Fl) des oder der Gruppe von UAV (3) umfasst und überwachbar sind.
18. Fertigungssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 16, dadurch
gekennzeichnet, dass
a) jedem Transfervorgang ein erstes oder eine erste Gruppe von UAV (3) von der ersten Prozessstation (1.2.1) bis zur nächsten Prozessstation
(1.2.2) auszuführenden technologische Bearbeitung des Werkstückes (2, 2.1) zugeordnet ist,
b) das Werkstück (2, 2.1) in einer ersten der Prozessstationen (1.2, 1.2.1 ) vom ersten oder der ersten Gruppe von UAV (3)
aufgenommen/übemommen und dann zu der nächsten Prozessstation
(1.2) abgegeben/übergeben wird und dort von mindestens einem oder einer Gruppe von weiteren bis n-ten UAV (3) wieder
aufgenommen/übemommen und zu einer der folgenden bis n-ten Prozessstation (1.2.2) abgegeben/übergeben wird,
c) ein neues bis n-tes Werkstück (2, 2.1) analog der Schrittfolge b)
transferiert wird und
d) jeder Transfervorgang des ersten oder der ersten bis n-ten Gruppe von UAV (3) je ein zweites Flugbild (F2) umfasst und überwachbar ist, e) wobei jedes oder jede Gruppe von UAV (3) speziell für den Transport zwischen zwei technologischen Arbeitsgängen das Werkstück (2, 2.1) aufnimmt/übemimmt und abgibt und die speziellen technologischen Arbeitsgänge und die entsprechende Transferlogistik des oder der Gruppe von UAV (3) in jedem zirkulierenden zweiten Flugbild (F2) überwacht werden,
wobei die Gruppe von UAV (3) mindestens für einen Teil der Prozessstationen (1.2.1, 1.2.2) verfügbar ist.
19. Fertigungssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 18, dadurch
gekennzeichnet, dass das Werkstück (2, 2.1) in einem Zwischenlager (2.3) abgelegt wird.
20. Fertigungssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 19, dadurch
gekennzeichnet, dass im Transfer von Prozessstation (1.2) zu Prozessstation (1.2) im Raum (1.4) eine der Prozessstationen (1.2, 1.2.1, 1.2.2) eine Endstufe der technologischen Bearbeitung oder der Beginn einer weiterführenden Bearbeitung oder Verarbeitung des Werkstückes (2, 2.1) ist.
21. Fertigungssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 20, dadurch
gekennzeichnet, dass je einzelner Presse, Transferpresse oder
technologischen Pressenstrasse (1.1) ein zu der Steuer-/Regeleinrichtung (5) korrespondierendes Wegmeß-/Positionierungssystem (1.3) mit einem zweiten Datenspeicher und Rechner für die Anforderung einer von einem UAV (3) speziell für den technologischen Arbeitsgang auszuführenden Funktion zugeordnet ist.
22. Fertigungssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 21, dadurch
gekennzeichnet, dass in dem jeweiligen UAV (3) ein Informationssystem in dem ersten Datenspeicher (3.3) integriert ist, womit vom UAV (3)
a) nicht positions-, walzrichtungs-, qualitätsgerecht bearbeitete Werkstücke (2, 2.1) feststellbar,
b) Daten von Pressen (1.1) aufnehmbar und
c) Steuersignale für technologische Maßnahmen ausübbar oder ableitbar sind.
23. Fertigungssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 22, dadurch
gekennzeichnet, dass in dem Presswerk (1) ein Pool (3.5) von mehreren UAV (3) mit der diesen beherrschenden Steuer-/Regeleinrichtung (5) gebildet ist, mit der mindestens ein UAV (3) mit mindestens einem der Signale zur a) Ausübung der Funktionen entsprechend einer jeweiligen Prozessstation (1.2., 1.2.1, 1.2.2) programmierbar ist, eingeschlossen Umform- /Pressvorgänge und zu Schneidvorgängen rückführende Prozessstufen, b) Ausstattung mit Mitteln für i. Werkzeuge zur Instandhaltung, ii. kraft- oder formschlüssige Anschlagmitel (3.1) iii. Transportmitel wie Traversen u.ä., iv. Toolings zum Werkzeugwechsel v. der Ausbildung von Aktionen zu Werkstücken (2, 2.1) und W erkzeugen (1.1.1), vi. Erwärmung mitels Induktion, Kühlung mittels Gebläse aktivierbar ist, c) Feststellung der Art oder Spezifika i. seines Antriebs, ii. seiner Kommunikationsverknüpfung (frei oder gefesselt), iii. einer Form des aufgenommenen Werkstückes (2, 2.1) (2D, 3D), iv. einer Werkstoffart des Werkstückes (2, 2.1), v. elektro-physikalischer Eigenschaften (NE, magnetisch/magnetisierbar, nichtmetallisch) des
Werkstückes (2, 2.1) abfragbar ist, d) Bereitsteilbarkeit nach der Art i. des Flugbetriebes (frei/gefesselt), ii. der Energieerzeugung/-zufuhrung/-wandlung, iii. auszuführender Aktionen zu Werkstücken (2, 2.1 ) und Werkzeugen (1.1.1) abfragbar ist.
24. Fertigungssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 23, dadurch
gekennzeichnet, dass das UAV (3) einen überwachbaren Einsatzstatus mit Meldung von äußeren Daten und eigenen Zustandsdaten wie Akkustatus an die zentrale Steuer-/Regeleinrichtung (5) zur Energieladung oder zum
Anschlagmittel (3.1) wie Vakuum-Sauger aufweist.
25. Fertigungssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 24, dadurch
gekennzeichnet, dass das UAV (3) mit optischen Mitteln (3.2) wie 3D- Kamera und zur Auswertung durch Steuerungsmittel (3.3) mittels erstem Datenspeicher mit Datei und Rechner zur Beobachtung von Prozessen der Bearbeitung der Werkstücke (2, 2.1), Teilekontrolle und Aussendung von Signalen ausgerüstet ist.
26. Fertigungssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 25, dadurch
gekennzeichnet, dass das UAV (3) in gefährlichen Prozessbereichen und als Opfer-UAV (3.4) einsetzbar ist.
27. Fertigungssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 26, dadurch
gekennzeichnet, dass Daten von Raumkoordinaten des UAV (3) extern mittels Optik, Ultraschall oder elektronisch erfassbar und die Bewegung des UAV (3) durch Vorgabe dieser Daten gesteuert oder geregelt ausführbar sind.
28. Fertigungssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 27 dadurch
gekennzeichnet, dass das UAV (3) eine mittels Referenzpunkten
(Koordinaten/Maßstäbe) im Raum (1.4) selbstbestimmende oder
selbstvermessende Einrichtung zur Positionsbestimmung (3.3.1) aufweist.
29. Fertigungssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 28, dadurch
gekennzeichnet, dass das UAV (3) zum Parken oder Ausschalten mit einer Sicherheitssteuerung (3.3.2) ausstattbar ist.
30. Fertigungssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 29, dadurch
gekennzeichnet, dass das UAV (3) mit Mitteln zur Verfolgung,
Identifizierung des Werkstückes (2, 2.1) und Erkennung
logistischer/technologischer Operationen ausstattbar ist.
31. Fertigungssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 30, gekennzeichnet durch ein zum UAV (3) korrespondierendes mechanisches Zentriersystem zur Positionierung des Werkstückes (2, 2.1), wobei das Zentriersystem ein erstes Führungsmittel (3.7) am UAV (3) und ein fest angebrachtes zweites
Führungsmittel wie am Werkzeug (1.1.1) umfasst.
32. Fertigungssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 31, gekennzeichnet durch eine am UAV (3) mit einer über mechanische Elemente (3.8.1) ankoppelbare, seine Bewegung im Raum/Transferraum (1.4, 1.4.1) steuernde, mindestens in 2D-stabilisierbare Vorrichtung mit Anschlagmitteln (3.1) zur Aufnahme und zum Ablegen des Werkstückes (2, 2.1), die als mindestens zum Teil zwangsweise steuernde Gelenkkinematik (3.8) ausbildbar ist.
33. Fertigungssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 32, dadurch
gekennzeichnet, dass das UAV (3) während der für die Werkstücke (2, 2.1) in den Prozeßstationen((1.2., 1.2.1, 1.2.2) bestimmten Arbeitsprozesse/-gänge oder auf ein Werkstück (2, 2.1) wirkenden Arbeitsgänge der Presse (1.1) abseits der Prozeßstationen (1.2., 1.2.1, 1.2.2) parkbar ist.
34. Fertigungssystem nach Anspruch 21, gekennzeichnet durch eine von der zentralen Steuer-/Regeleinrichtung (5) gesteuerte Bereitstellung einer Anzahl n von einsatzfahigen UAV (3), die in Abhängigkeit des Energieverbrauchs und der (Energie- )Ladezeit des UAV (3) an eine Pressenhubzahl anpassbar ist.
35. Fertigungssystem nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, dass in der Steuer-/Regeleinrichtung (5) Daten von Sicherheitsaspekten sowohl für das einzelne UAV (3) als auch maschinen-, Werkstück- und personenbezogene Daten funktional/programmtechnisch derart verknüpfbar sind, dass a) mehrere UAV (3) mit je einem Werkstück (2, 2.1 den technologiebedingt eingesteuerten Befehlen zur Ausübung der Aktionen (3D-Bewegungen, Lageveränderungen) des Werkstückes (2, 2.1) zum Heben/Senken, Transportieren, für rotatorische Bewegungen, wie Schwenken, Kippen, Drehen oder Wenden, eingeschlossen die Aktionen Erwärmung des Werkstückes (2) mittels Induktion, Kühlung des Werkstückes (2, 2.1) mittels Gebläse, folgen oder
b) diese Aktionen teilweise überlagernd, gleichzeitig ausübbar und gemäß den von der Steuer-/Regeleinrichtung (5) verarbeiteten Leistungsdaten besagter Aktionen entsprechend den maximal möglichen Leistungsdaten steuer-/regelbar sind, oder
c) ein Lemprogramm generierbar ist, welches in ein externes (Press-)Werk (1) übertragbar und installierbar oder an Stelle manuell eingeübter oder eingelemter Bewegungsabläufe einsetzbar ist, oder
d) mehrere UAV (3) oder Teile verschiedener UAV (3) miteinander
koppelbar und entkoppelbar sind, und zwar mit oder ohne Einsatz gemeinsamer Anschlagelemente (3.1).
36. Fertigungssystem nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, dass in der Steuer-/Regeleinrichtung (5) eine Datenbank eingerichtet ist, die eine Datei mindestens einer Art der folgenden Daten aufweist:
a) Daten der geografischen Höhe und Standortes des Presswerkes (1), der Position der Pressen, Transferpressen oder Pressenstrassen (1.1), b) Daten der Geometrie (2D, 3D) und technologischen Arbeitsgänge des nach dem Zuschnitt aufzunehmenden und umzuformenden Werkstückes (2, 2.1) bis zum fertigen Bauteil, c) Daten der metallurgischen oder nichtmetallurgischen Beschaffenheit des Materials des Werkstückes (2, 2.1),
d) Daten zur Identifizierung des Werkstückes (2, 2.1) wie mittels Barcodes, welche Daten als e) (Maschinen-)Daten der einzelnen Prozessstationen (1.2, 1.2.1, 1.2.2) der jeweiligen Presse, Transferpresse oder Pressenstrasse (1.1), f) Daten eines Werkzeugwechsels, wobei ein teilespezifisches Tooling direkt am Werkzeug (1.1.1) ablegbar ist,
g) Daten des Pools (3.5) mit mehreren UAV (3), einerseits das UAV (3) steuern und andererseits vom UAV (3) abrufbar sind und den logistischen und technologischen Prozess überwachen oder darauf einwirken.
37. Fertigungssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 36, dadurch
gekennzeichnet, dass das UAV (3) mit Meßmitteln zur Erkennung von Ausschuss und Sondersituationen im dafür UAV (3)-eigenen
Informationssystem mit Sensoren für eine Datenerkennung und
Bauteilverfolgung ausrüstbar ist.
38. Fertigungssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 37 gekennzeichnet durch die Verwendung eines jeweiligen UAV (3) zum„operativen Ausfliegen“ des im Bearbeitungssystem für Werkstücke (2, 2.1) anfallenden Schrottes.
39. Fertigungssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 38, dadurch
gekennzeichnet, dass das UAV (3) im ansteuerbaren ersten Datenspeicher (3.3) eine Datei mit mindestens einem Kriterium der folgenden Kriterien umfasst:
a) Eine das Werkstück (2) begleitende oder der
Prozessstation/Pressenstation (1.2, 1.2.1, 1.2.2) zugeordnete Position, b) die Art des Auftriebsmittels (3.6) als Luftschraube, Düse oder Turbine, c) die Energieversorgung/-zuführung als integriert/gespeichert, zuleitbar, wandelbar,
d) die Betriebsart als freifliegend oder gefesselt,
e) die Anschlagmittel (3.1) und Anschlagpunkte (2.2) für den Transfer, f) trennbare Informationen über jeweils durchzuführende und
durchgeführte technologische Arbeitsgänge, über Stapel-/Lagersituation, zur Qualitätskontrolle und zu daraus resultierenden Maßnahmen wie Aussonderung von Teilen,
g) Leistungsdaten des UAV (3), so auch seiner geografischen Höhe und Standorthöhe des Presswerkes (1),
h) abrufbare Referenzprogramme von Bearbeitungsabläufen.
40. Fertigungssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 39, gekennzeichnet durch einen Flysimulator. (4).
41. Fertigungssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 40, gekennzeichnet durch ein von Scannern oder Kameras mit entsprechender Software lesbares und technologiegerecht elektronisch weiter verarbeitbares Identifizierungssystem eines jeden Werkstückes (2, 2.1).
42. Fertigungssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 41 , wobei
a) ein UAV (3) mindestens ein Rotorblatt (3.1.3) und ein Anschlagmittel (3.1) aufweist,
b) mehrere UAV (3) zum Transport eines Werkstückes (2, 2.1) vorgesehen sind und diese im Leerlauf oder Rücklauf des UAV (3) kein Werkstück (2, 2.1) transportieren,
c) jeweils alle Rotorblätter (3.1.3) der UAV (3) durch die zentrale Steuer- /Regeleinrichtung (5) überwacht und gesteuert funktionell wie auftriebswirksam einsetzbar sind,
d) die UAV (3) für den gemeinsamen Transport des einen Werkstückes (2, 2.1) an Anschlagpunkten (2.2) positioniert sind und dabei einzelne Rotorblätter (3.1.3) der UAY (3) auf Grund ihrer Positionierung aerodynamisch nicht auftriebswirksam sind, dadurch gekennzeichnet, dass e) diese nicht auftriebswirksamen Rotorblätter (3.1.3) gesteuert
abgeschaltet werden und
f) dafür aerodynamisch auftriebswirksam positionierte Rotorblätter (3.1.3) funktional miteinander als temporär gesteuert wirkender Verbund der UAV (3) zum Transport des Werkstückes (2,2.1) kombiniert geschaltet werden und
g) nach dem Ablegen des Werkstücks (2, 2.1 ) an einer Prozeßstation ( 1.2, 1.2.1, 1.2.2) dieser Verbund auftriebswirksamer Rotorblätter (3.1.3) gesteuert aufgelöst wird, wonach
h) jedes der Rotorblätter (3.1.3) innerhalb des jeweiligen UAV (3)
funktionieren und die UAV (3) einzeln mit jeweils voll aerodynamisch wirksamen Rotorblättem (3.1.3) im Raum (1.4) bereitstellbar sind.
43. Fertigungssystem nach Anspruch 42, dadurch gekennzeichnet, dass
mindestens ein UAV (3) zu einem bereits umgeformten oder nächsten Werkstück (2, 2.1) für einen wiederholbaren Weitertransport im Transfer zurückkehrt.
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