AT520119A1 - Processing station and method for processing an item - Google Patents
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Abstract
Zur Realisierung einer besonders flexiblen Bearbeitungsstation zum Durchführen eines Arbeitsprozesses an einem Gegenstand (2), der von einer Transporteinheit (TEn, TEn‘) eines ersten Fördermittels (3, 3‘) transportiert wird, ist vorgesehen, dass eine Prozesseinheit (PEm, PEM+1) mit einer Transporteinheit (TEm, TEm+1) eines zweiten Fördermittels (10, 10‘) in Form eines Langstatorlinearmotors zum Gegenstand (2) bewegt wird und die Bewegung der Transporteinheit (TEm, TEm+1) des zweiten Fördermittels (10, 10‘) zumindest zeitweise auf die Bewegung der Transporteinheit (TEn, TEn‘) des ersten Fördermittels (3, 3‘) in einem Überlappungsbereich (12, 12‘, 12‘‘) zumindest zeitweise synchronisiert wird und während der Synchronisation der Bewegungen mit der Prozesseinheit (PEm, PEM+1) der Arbeitsprozess am Gegenstand (2) ausgeführt wird.In order to realize a particularly flexible processing station for carrying out a work process on an object (2) which is transported by a transport unit (TEn, TEn ') of a first conveying means (3, 3'), it is provided that a process unit (PEm, PEM + 1) with a transport unit (TEm, TEm + 1) of a second conveying means (10, 10 ') in the form of a long stator linear motor to the object (2) is moved and the movement of the transport unit (TEm, TEm + 1) of the second conveying means (10, 10 ') is at least temporarily synchronized to the movement of the transport unit (TEn, TEn') of the first conveyor (3, 3 ') in an overlapping area (12, 12', 12 '') at least temporarily and during the synchronization of the movements with the Process unit (PEm, PEM + 1) of the working process on the object (2) is executed.
Description
Bearbeitungsstation und Verfahren zum Bearbeiten eines GegenstandesProcessing station and method for processing an item
Die gegenständliche Erfindung betrifft ein Verfahren zum Durchführen eines Arbeitsprozesses an einem Gegenstand, der von einer Transporteinheit eines ersten Fördermittels transportiert wird, sowie eine Bearbeitungsstation mit einem ersten Fördermittel mit zumindest einer Transporteinheit zum Transportieren zumindest eines Gegenstandes, an dem ein Arbeitsprozess auszuführen ist.The subject invention relates to a method for carrying out a work process on an object, which is transported by a transport unit of a first conveyor, and a processing station with a first conveyor with at least one transport unit for transporting at least one object, on which a work process is to be performed.
Langstatorlinearmotoren bestehen aus einer Anzahl von ortsfest, nebeneinander angeordneten Antriebsspulen, die den Langstator des Langstatorlinearmotor ausbilden. Der Langstator bildet eine Förderstrecke aus, entlang der einzelne Transporteinheiten bewegt werden können. Die Transporteinheiten werden dabei an der Förderstrecke gehalten und geführt. An einer Transporteinheit sind hierfür Antriebsmagnete (Permanent- oder Elektromagnete) angeordnet, die mit dem von den Antriebsspulen erzeugten Magnetfeld zusammenwirken. Durch gezieltes Ansteuern der Antriebsspulen kann ein in Bewegungsrichtung entlang der Förderstrecke bewegtes Magnetfeld erzeugt werden, wodurch eine mit dem bewegten Magnetfeld zusammenwirkende Transporteinheit in Bewegungsrichtung (Richtung des bewegten Magnetfeldes) bewegt werden kann. Auf diese Weise können eine Vielzahl von Transporteinheiten unabhängig voneinander entlang der Förderstrecke bewegt werden. Der Aufbau und die Funktion und die Steuerung solcher Langstatorlinearmotoren sind hinlänglich bekannt, weshalb hier nicht näher darauf eingegangen wird. Beispiele hierzu können der WO 2013/143783 A1, der WO 98/50760 A2, der US 6,876,107 B2, der US 2013/0074724 A1, der EP 3 109 998 A1 oder der WO 2004/103792 A1 entnommen werden.Long stator linear motors consist of a number of stationary, juxtaposed drive coils which form the long stator of the long stator linear motor. The long stator forms a conveyor line, along which individual transport units can be moved. The transport units are held and guided on the conveyor line. For this purpose, drive magnets (permanent magnets or electromagnets), which interact with the magnetic field generated by the drive coils, are arranged on a transport unit. By targeted driving of the drive coils, a moving in the direction of movement along the conveyor track magnetic field can be generated, whereby a cooperating with the moving magnetic field transport unit in the direction of movement (direction of the moving magnetic field) can be moved. In this way, a plurality of transport units can be moved independently along the conveyor line. The construction and the function and the control of such long-stator linear motors are well known, which is why will not be discussed further here. Examples of this can be found in WO 2013/143783 A1, WO 98/50760 A2, US Pat. No. 6,876,107 B2, US 2013/0074724 A1, EP 3 109 998 A1 or WO 2004/103792 A1.
Es ist auch bekannt, die Bewegung einer Transporteinheit eines Langstatorlinearmotors mit der Bewegung eines anderen Teils zu synchronisieren. In der US 5,939,845 A werden beispielsweise Transporteinheiten von zwei unabhängigen, aber nebeneinander angeordneten Langstatorlinearmotoren zu einander in ihrer Bewegung synchronisiert. Die synchronisierten Transporteinheiten greifen jeweils eine Kunststoffbahn, um diese durch die Bewegung der Transporteinheiten biaxial zu dehnen.It is also known to synchronize the movement of a transport unit of a long-stator linear motor with the movement of another part. In US 5,939,845 A, for example, transport units of two independent but juxtaposed long stator linear motors are synchronized with each other in their movement. The synchronized transport units each grip a plastic web to biaxially stretch it by the movement of the transport units.
Aus der US 9,260,210 B2 ist es auch bekannt, einen mit einer Transporteinheit eines ersten Langstatorlinearmotors bewegten Teil auf eine zweite Fördereinrichtung oder eine Transporteinheit eines zweiten Langstatorlinearmotors zu übergeben, der dann mit der zweiten Fördereinrichtung oder dem zweiten Langstatorlinearmotor weiterbewegt wird.It is also known from US Pat. No. 9,260,210 B2 to transfer a part moved with a transport unit of a first long stator linear motor to a second conveyor or a transport unit of a second long stator linear motor, which is then moved on with the second conveyor or the second long stator linear motor.
In der WO 2013/185957 A1 werden zwei hintereinander fahrende Transporteinheiten eines Langstatorlinearmotors aufeinander synchronisiert, um damit eine Faltschachtel, die von einer der beiden Transporteinheiten getragen wird, mittels einer Handhabungseinrichtung an der anderen Transporteinheit aufzufalten. Hier arbeiten die beiden Transporteinheiten eines Langstatorlinearmotors somit zusammen, um eine bestimmte Aktion an einem transportier-ten Teil auszuführen. Ähnliches kann der US 7,458,455 B2 entnommen werden. Diese zeigt ebenfalls zwei hintereinander fahrende Transporteinheiten eines Langstatorlinearmotors, die mittels einer Plattform miteinander gekoppelt sind. Zwischen den Transporteinheiten und der Plattform besteht eine kinematische Kopplung, sodass die Plattform relativ zu den Transporteinheiten und in Abhängigkeit von der Bewegung der beiden Transporteinheiten bewegt werden kann. Damit kann die Plattform auch in eine andere als der durch die Förderstrecke vorgegebenen Vorwärtsbewegungsrichtung bewegt werden.In WO 2013/185957 A1, two transport units of a long-stator linear motor traveling in succession are synchronized with one another so as to unfold a folding box carried by one of the two transport units by means of a handling device on the other transport unit. Here, the two transport units of a long-stator linear motor thus work together to perform a specific action on a transported part. The same can be taken from US Pat. No. 7,458,455 B2. This also shows two consecutive moving transport units of a long stator linear motor, which are coupled together by means of a platform. There is a kinematic coupling between the transport units and the platform so that the platform can be moved relative to the transport units and in response to the movement of the two transport units. Thus, the platform can also be moved in a direction other than the forward movement direction predetermined by the conveying path.
Langstatorlinearmotoren werden auch in einer Transferanordnung eingesetzt, wie z.B. in der US 9,051,132 B2 beschrieben, um einen Bauteil von einem ersten Fördermittel auf ein zweites Fördermittel überzuführen. Zwischen den beiden Fördermitteln ist ein Transferbereich in dem ein Bauteil von einer Transporteinheit eines Langstatorlinearmotors geschoben wird, also aktiv bewegt wird, um am Beginn des zweiten Fördermittels einen gleichen Abstand zwischen den Bauteilen zu erzielen. Ähnliches zeigt die US 9,061,838 B2.Long stator linear motors are also used in a transfer arrangement, such as e.g. in US 9,051,132 B2 to transfer a component from a first conveyor to a second conveyor. Between the two conveying means is a transfer area in which a component is pushed by a transport unit of a Langstatorlinearmotors, that is actively moved to achieve the same distance between the components at the beginning of the second conveyor. The same is shown in US Pat. No. 9,061,838 B2.
Es ist aber auch bekannt, eine Transporteinheit eines Langstatorlinearmotors mit einer externen Bewegung zu synchronisieren, um am mit der Transporteinheit bewegten Gegenstand während der Bewegung irgendwelche Prozesse auszuführen. Ein Beispiel hierfür findet sich in der US 8,863,669 B2. Beispielsweise könnte mit einem Roboter während der Bewegung der Transporteinheit irgendwelche Prozesse am damit transportierten Gegenstand durchgeführt werden. Hierfür muss die Transporteinheit mit dem Roboterarm synchronisiert werden.However, it is also known to synchronize a transport unit of a long-stator linear motor with an external movement in order to carry out any processes on the object moving with the transport unit during the movement. An example of this is found in US 8,863,669 B2. For example, with a robot, during the movement of the transport unit, any processes could be performed on the object transported therewith. For this purpose, the transport unit must be synchronized with the robot arm.
Aus der US 8,794,426 B2 ist es wiederum bekannt, auf der Transporteinheit eines Langstatorlinearmotors eine Handhabungseinrichtung zum Bewegen eines darauf bewegten Gegenstandes vorzusehen. Dazu kann die Transporteinheit auch von extern mit Energie für die Handhabungseinrichtung versorgt werden.It is again known from US Pat. No. 8,794,426 B2 to provide a handling device for moving an article moved thereon on the transport unit of a long-stator linear motor. For this purpose, the transport unit can also be supplied externally with energy for the handling device.
In all diesen Anwendungen dient die Transporteinheit lediglich zum Bewegen eines Gegenstandes oder einer Handhabungseinrichtung entlang der Förderstrecke, wobei während dieser Bewegung auch gewissen Arbeitsschritte ausgeführt werden können, wie beispielsweise in der WO 2013/185957 A1. Dadurch ist man aber in den Möglichkeiten der Bearbeitung stark eingeschränkt.In all these applications, the transport unit is used only for moving an object or a handling device along the conveying path, during which movement also certain work steps can be carried out, as for example in WO 2013/185957 A1. As a result, one is severely limited in the possibilities of processing.
Es ist daher eine Aufgabe der gegenständlichen Erfindung einen Gegenstand, der mit einer Transporteinheit eines Fördermittels bewegt wird, sehr flexibel bearbeiten zu können.It is therefore an object of the subject invention an object that is moved with a transport unit of a conveyor to be able to edit very flexible.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass eine Prozesseinheit mit einer Transporteinheit eines zweiten Fördermittels in Form eines Langstatorlinearmotors zum Gegenstand bewegt wird und die Bewegungen der Transporteinheit des zweiten Fördermittels zumindest zeitweise auf die Bewegung der Transporteinheit des ersten Fördermittels synchronisiert wird und gleichzeitig mit der Prozesseinheit der Arbeitsprozess am Gegenstand ausgeführt wird. Diese Aufgabe wird auch mit einer Bearbeitungsstation mit einem zweiten Fördermittel mit zumindest einer Transporteinheit, auf der zumindest eine Prozesseinheit vorgesehen ist, gelöst, wobei ein Überlappungsbereich vorgesehen ist, in dem sich das erste Fördermittel und das zweite Fördermittel überlappen und das zweite Fördermittel zumindest im Bereich des Überlappungsbereiches in Form eines Langstatorlinearmotors ausgeführt ist und in dem die Bewegung der Transporteinheit des zweiten Fördermittels zumindest zeitweise auf die Bewegung der Transporteinheit des ersten Fördermittels synchronisiert ist, und wobei im Überlappungsbereich die zumindest eine Prozesseinheit auf der Transporteinheit des zweiten Fördermittels während der Synchronisation der Bewegungen mit dem zumindest einen Gegenstand auf einer Transporteinheit des erste Fördermittels zur Durchführung eines Arbeitsprozesses am Gegenstand wechselwirkt.This object is achieved in that a process unit with a transport unit of a second conveyor in the form of a Langstatorlinearmotors is moved to the object and the movements of the transport unit of the second conveyor is at least temporarily synchronized to the movement of the transport unit of the first conveyor and simultaneously with the process unit of Work process is performed on the object. This object is also achieved with a processing station with a second conveyor having at least one transport unit on which at least one process unit is provided, wherein an overlap area is provided in which the first conveyor and the second conveyor overlap and the second conveyor at least in the area of the overlapping area is designed in the form of a long stator linear motor and in which the movement of the transport unit of the second conveyor is at least temporarily synchronized to the movement of the transport unit of the first conveyor, and wherein in the overlapping area the at least one process unit on the transport unit of the second conveyor during the synchronization of the movements interacts with the at least one object on a transport unit of the first conveying means for performing a working process on the object.
Die Erfindung nutzt die exakte, flexible Steuerbarkeit einer Transporteinheit eines Langstatorlinearmotor aus, um damit eine Prozesseinheit zu einem Gegenstand führen, der auf einer Transporteinheit eines anderen Fördermittels angeordnet ist. Das ermöglicht es, die Bewegungen des Gegenstandes und der Prozesseinheit aufeinander zu synchronisieren und den Arbeitsprozess während der Synchronisation der Bewegungen auszuführen, insbesondere und besonders vorteilhaft auch während der Bewegung des Gegenstandes mit der Transporteinheit des ersten Fördermittels. Dieses Konzept gestattet eine sehr flexible Gestaltung einer Bearbeitungsstation, da damit grundsätzlich jede beliebige Prozesseinheit synchron zum Gegenstand bewegbar ist und dabei der Arbeitsprozess ausführbar ist. Durch das Konzept des Langstatorlinearmotor sind dabei sogar mehrere Gegenstände auf verschiedenen Transporteinheiten oder auch auf einer einzigen Transporteinheit gleichzeitig bearbeitbar, da die Transporteinheiten eines Langstatorlinearmotors mit einer Prozesseinheit unabhängige voneinander bewegbar sind.The invention utilizes the exact, flexible controllability of a transport unit of a long-stator linear motor in order to lead a process unit to an object which is arranged on a transport unit of another conveyor. This makes it possible to synchronize the movements of the object and the process unit to one another and to carry out the working process during the synchronization of the movements, in particular and particularly advantageously also during the movement of the object with the transport unit of the first conveyor. This concept allows a very flexible design of a processing station, since in principle any process unit can be moved synchronously with the object, and the work process can be carried out. Due to the concept of the long-stator linear motor even several objects on different transport units or even on a single transport unit can be processed simultaneously, since the transport units of a long-stator linear motor with a process unit can be moved independently of one another.
Mit der Prozesseinheit auf der Transporteinheit des zweiten Fördermittels kann auch auf den Gegenstand auf der Transporteinheit des ersten Fördermittels eingewirkt werden, sodass der Gegenstand auf der Transporteinheit bewegt wird. Das ermöglicht die Realisierung weitere wichtiger Prozessschritte in einem Bearbeitungsprozess, wie beispielsweise das Ausrichten, Gruppieren oder Sortieren von Gegenständen.The process unit on the transport unit of the second conveying means can also act on the object on the transport unit of the first conveying means, so that the object is moved on the transport unit. This enables the realization of further important process steps in a machining process, such as the alignment, grouping or sorting of objects.
Es ist auch möglich, dass die Transporteinheit des ersten Fördermittels und die Transporteinheit des zweiten Fördermittels zumindest zeitweise relativ zueinander bewegt werden, insbesondere um einen Arbeitsprozess zu realisieren, womit sich die Flexibilität noch weiter steigern lässt.It is also possible that the transport unit of the first conveyor and the transport unit of the second conveyor are at least temporarily moved relative to each other, in particular to realize a working process, whereby the flexibility can be further increased.
Die Flexibilität kann auch gesteigert werden, wenn auch das erste Fördermittel zumindest im Bereich des Überlappungsbereiches in Form eines Langstatorlinearmotors ausgeführt ist.The flexibility can also be increased if the first conveyor is also designed at least in the region of the overlap area in the form of a long-stator linear motor.
Damit können auch die Transporteinheiten des ersten Fördermittels im Überlappungsbereich sehr flexibel (Geschwindigkeit, Position, Beschleunigung) bewegt werden.Thus, the transport units of the first conveyor in the overlapping area can be moved very flexibly (speed, position, acceleration).
Die gegenständliche Erfindung wird nachfolgend unter Bezugnahme auf die Figur 1 näher erläutert, die beispielhaft, schematisch und nicht einschränkend vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung zeigen. Dabei zeigtThe subject invention will be explained in more detail below with reference to Figure 1, which show by way of example, schematically and not by way of limitation advantageous embodiments of the invention. It shows
Fig. 1 eine Ausführung einer erfindungsgemäßen Bearbeitungsstation.Fig. 1 shows an embodiment of a processing station according to the invention.
Die Ausgestaltung der Erfindung nach Fig.1 zeigt eine Bearbeitungsstation 1 zum Bearbeiten von Gegenständen 2, die mit einer Transporteinheit TEn (mit n>1 als Index für alle Transporteinheiten des ersten Fördermittels 3) eines ersten Fördermittels 3 bewegt werden. Das erste Fördermittel 3 kann als beliebige Förderanlage, beispielsweise in Form eines Linearmotors, eines Stetigförderers (z.B. ein Förderband, Kettenförderer, usw.), eines Palettenförderers, eines Flurförderbandes, einer Hängeförderbahn, von selbstfahrenden Transportfahrzeugen, usw. ausgeführt sein. Das erste Fördermittel 3 könnte auch ein einfacher Gabelstapler, ein Roboter oder ein ähnliches Transportfahrzeug sein, mit dem ein Gegenstand 2 mit einer Transporteinheit TEn transportiert wird. In der besonders vorteilhaften Ausgestaltung nach Fig. 1 ist das erste Fördermittel 3 in Form eines hinlänglich bekannten Langstatorlinearmotors ausgestaltet. Der Langstatorlinearmotor bildet hierbei eine Förderstrecke 4 aus, hier in der Gestalt eines Ovals, entlang der eine Anzahl von Transporteinheiten TEn bewegt werden können. Aus Gründen der Übersichtlichkeit sind keine Details des Aufbaus des ersten Fördermittels 3 in Form eines hinlänglich bekannten Langstatorlinearmotors dargestellt. Für die gegenständliche Erfindung kommt jeder beliebige bekannte Aufbau eines Langstatorlinearmotors für das erste Fördermittel 3 in Frage. Das erste Fördermittel 3 könnte auch aus verschiedenen Fördereinrichtungen zusammengestellt sein. Beispielsweise könnte das erste Fördermittel 3 in einem ersten Streckenabschnitt als Langstatorlinearmotor ausgeführt sein, z.B. an Stellen wo eine genaue und flexible Steuerung der Bewegung der Transporteinheiten TEn notwendig ist, und in einem anderen Streckenabschnitt als Stetigförderer, z.B. um die Transporteinheiten TEn in einem geschlossenen Kreis wieder an den Beginn des ersten Streckenabschnittes zurückzuführen.The embodiment of the invention according to Figure 1 shows a processing station 1 for processing articles 2, which are moved with a transport unit TEn (with n> 1 as index for all transport units of the first conveyor 3) of a first conveyor 3. The first conveying means 3 may be embodied as any conveying means, for example in the form of a linear motor, a continuous conveyor (e.g., a conveyor, chain conveyor, etc.), a pallet conveyor, an industrial conveyor, a hanging conveyor, self-propelled transport vehicles, etc. The first conveyor 3 could also be a simple forklift, a robot or a similar transport vehicle, with which an object 2 is transported with a transport unit TEn. In the particularly advantageous embodiment according to FIG. 1, the first conveying means 3 is designed in the form of a sufficiently known long-stator linear motor. The long-stator linear motor in this case forms a conveying path 4, here in the form of an oval, along which a number of transport units TEn can be moved. For the sake of clarity, no details of the structure of the first conveyor 3 in the form of a well-known long-stator linear motor are shown. For the subject invention, any known structure of a Langstatorlinearmotors for the first conveyor 3 in question. The first conveyor 3 could also be composed of different conveyors. For example, the first conveyor 3 in a first section could be designed as a long stator linear motor, e.g. in places where a precise and flexible control of the movement of the transport units TEn is necessary, and in another section as a continuous conveyor, e.g. to return the transport units TEn in a closed circle back to the beginning of the first section of the route.
Auf einer Anzahl von Transporteinheiten TEn des ersten Fördermittels 3 ist ein Gegenstand 2 angeordnet, der in der Bearbeitungsstation 1 bearbeitet werden soll. Hierfür kann beispielsweise am ersten Fördermittel 3 an einer Stelle der Förderstrecke 4 eine Ladestation 5 vorgesehen sein, in der ein Gegenstand 2 auf eine freie Transporteinheit TEn geladen wird. Ebenso kann an einer Stelle der Förderstrecke 4 eine Entladestation 6 vorgesehen sein, an der ein fertigt bearbeiteter Gegenstand 2 von einer Transporteinheit TEn entnommen werden kann. Es sind aber natürlich auch beliebige andere Möglichkeiten zur Beladung und Entladung einer Transporteinheit TEn denkbar.On a number of transport units TEn of the first conveyor 3, an object 2 is arranged, which is to be processed in the processing station 1. For this purpose, for example, a charging station 5 can be provided on the first conveying means 3 at one point of the conveying path 4, in which an object 2 is loaded onto a free transport unit TEn. Likewise, an unloading station 6 can be provided at one point of the conveyor line 4, at which a finished machined object 2 can be removed from a transport unit TEn. Of course, however, any other possibilities for loading and unloading a transport unit TEn are also conceivable.
In der Bearbeitungsstation 1 ist ein zweites Fördermittel 10 vorgesehen, das in Form eines hinlänglich bekannten Langstatorlinearmotors ausgestaltet ist. Der Langstatorlinearmotor bildet eine Förderstrecke 11 aus, hier in der Gestalt eines Ovals, entlang der eine Anzahl von Transporteinheiten TEm (mit m>1 als Index für alle Transporteinheiten des zweiten Fördermittels 10) bewegt werden können. Aus Gründen der Übersichtlichkeit sind keine Details des Aufbaus des zweiten Fördermittels 10 in Form eines hinlänglich bekannten Langstatorlinearmotors dargestellt. Für die gegenständliche Erfindung kommt jeder beliebige bekannte Aufbau eines Langstatorlinearmotors für das zweite Fördermittel 10 in Frage, beispielsweise so wie in der EP 3 109 998 A1 beschrieben. So wie das erste Fördermittel 3 könnte auch das zweite Fördermittel 10 aus verschiedenen Fördereinrichtungen zusammengestellt sein, wobei aber zumindest ein Streckenabschnitt der Förderstrecke 11 des zweiten Fördermittels 10 als Langstatorlinearmotor ausgeführt ist.In the processing station 1, a second conveyor 10 is provided, which is designed in the form of a well-known Langstatorlinearmotors. The long stator linear motor forms a conveyor line 11, here in the shape of an oval, along which a number of transport units TEm (with m> 1 as index for all transport units of the second conveyor 10) can be moved. For clarity, no details of the structure of the second conveyor 10 in the form of a well-known long-stator linear motor are shown. For the subject invention, any known structure of a long stator linear motor for the second conveyor 10 in question, for example as described in EP 3 109 998 A1. As well as the first conveyor 3, the second conveyor 10 could be composed of different conveyors, but at least one section of the conveyor section 11 of the second conveyor 10 is designed as a long stator linear motor.
An zumindest einer Transporteinheit TEm (mit m>1 als Index für alle Transporteinheiten des zweiten Fördermittels 10) des zweiten Fördermittels 10 ist zumindest eine Prozesseinheit PEm angeordnet, mit der ein Arbeitsprozess an einem Gegenstand 2 durchgeführt werden soll. Die Prozesseinheit PEm wird dabei mit der Transporteinheit TEm des zweiten Fördermittels 10 bewegt. Eine Transporteinheit TEm des zweiten Fördermittels 10 dient damit nicht der Bewegung eines Gegenstandes 2, sondern der Bewegung einer Prozesseinheit PEm. In einer vorteilhaften Ausgestaltung sind am zweiten Fördermittel 10 mehrere Transporteinheiten TEm mit jeweils zumindest einer Prozesseinheit PEm vorgesehen. Die Prozesseinheit PEm können zur Ausführung unterschiedlicher Arbeitsprozesse natürlich teilweise auch unterschiedlich ausgestaltet sein. Die Transporteinheiten TEm mit den Prozesseinheiten PEm können gemäß dem grundlegenden Funktionsprinzip eines Langstatorlinearmotors und abgesehen von der Vermeidung von Kollisionen natürlich unabhängig voneinander (in der Geschwindigkeit, Richtung, Beschleunigung, Position) entlang der Förderstrecke 11 bewegt werden, zumindest auf dem als Langstatorlinearmotor ausgebildeten Streckenabschnitt des zweiten Fördermittels 10.At least one transport unit TEm (with m> 1 as an index for all transport units of the second conveying means 10) of the second conveying means 10 has at least one processing unit PEm, with which a working process is to be carried out on an object 2. The process unit PEm is moved with the transport unit TEm of the second conveyor 10. A transport unit TEm of the second conveyor 10 thus does not serve to move an object 2, but rather to move a process unit PEm. In an advantageous embodiment, a plurality of transport units TEm, each having at least one process unit PEm, are provided on the second conveyor 10. Of course, the process unit PEm can also be designed differently to execute different work processes. The transport units TEm with the processing units PEm can, of course, be moved independently of one another (in the speed, direction, acceleration, position) along the conveying path 11, at least on the section of the long section linear motor designed as a long stator linear motor, in accordance with the basic operating principle of a long stator linear motor and apart from the avoidance of collisions second conveyor 10.
Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass sich das erste Fördermittel 3 und das zweite Fördermittel 10 in einem Überlappungsbereich 12 überlappen, sodass eine Prozesseinheit PEm auf einer Transporteinheit TEm des zweiten Fördermittels 10 mit einem Gegenstand 2 auf einer Transporteinheit TEn des erste Fördermittels 3 wechselwirken kann. Das erste Fördermittel 3 und das zweite Fördermittel 10 sind dazu im Überlappungsbereich 12 über einen benötigten Streckenabschnitt in ausreichender Nähe zu- und nebeneinander angeordnet, um es der Prozesseinheit PEm auf einer Transporteinheit TEm des zweiten Fördermittels 10 zu ermöglichen, in vorgesehener Weise mit einem Gegenstand 2 auf einer Transporteinheit TEn des erste Fördermittels 3 wechselwirken zu können. Das zweite Fördermittel 10 ist zumin- dest im Bereich des Überlappungsbereichs 12, vorzugsweise aber vollständig, als Langstatorlinearmotor ausgeführt.According to the invention, the first conveying means 3 and the second conveying means 10 overlap in an overlapping area 12 so that a process unit PEm on a transport unit TEm of the second conveying means 10 can interact with an object 2 on a transport unit TEn of the first conveying means 3. For this purpose, the first conveying means 3 and the second conveying means 10 are arranged in the overlapping area 12 in sufficient proximity over a required route section and arranged side by side to allow the process unit PEm on a transport unit TEm of the second conveying means 10 to be provided with an object 2 in the intended manner to be able to interact on a transport unit TEn of the first conveying means 3. The second conveying means 10 is designed at least in the region of the overlapping area 12, but preferably completely, as a long-stator linear motor.
Im Überlappungsbereich 12 soll die Prozesseinheit PEm am Gegenstand 2 irgendeinen Arbeitsprozess, wie beispielsweise eine spanende Bearbeitung (Bohren, Fräsen, Schleifen, etc.), einen Verpackungsvorgang (Folieren, Umwickeln, Abfüllen eines Mediums in einen Behälter, etc.), einen Entpackungsvorgang (Ausfolieren, etc.), einen Prüfvorgang (Inspektion, z.B. optisch, mittels Ultraschall oder Laser, usw. auf Fehler oder Zustand des Gegenstandes 2) oder einen Bewegungsvorgang am Gegenstand 2 (Verschieben, Drehen, Sortieren, etc.) durchführen. Ein Arbeitsprozess ist damit ein Vorgang der mit der Prozesseinheit PEm aktiv am Gegenstand 2 durchgeführt wird und insbesondere ein Arbeitsprozess mit dem mit der Prozesseinheit PEm aktiv auf den Gegenstand 2 eingewirkt wird.In the overlapping area 12, the process unit PEm at the object 2 is to perform any work process such as machining (drilling, milling, grinding, etc.), a packaging operation (filming, wrapping, filling a medium in a container, etc.), an unpacking operation ( Ausfolieren, etc.), a test procedure (inspection, eg optically, by means of ultrasound or laser, etc. on error or condition of the item 2) or a movement of the object 2 (moving, turning, sorting, etc.) perform. A work process is thus a process which is carried out actively on the object 2 with the process unit PEm and in particular a work process with which the process unit PEm actively acts on the object 2.
Nachdem das zweite Fördermittel 10 zumindest im Bereich des Überlappungsbereiches 12 als Langstatorlinearmotor ausgeführt ist, kann die Transporteinheit TEm mit der zumindest einen Prozesseinheit PEm im Überlappungsbereich 12 genau gesteuert werden und deren Bewegung zumindest zeitweise auf die Bewegung einer Transporteinheit TEn mit einem Gegenstand 2 am ersten Fördermittel 3 synchronisiert werden. Das bedeutet, dass die Bewegung des Gegenstandes 2 durch das erste Fördermittel 3 vorgegeben wird und die Bewegung der Transporteinheit TEm des zweiten Fördermittels 10 mit der Prozesseinheit PEm an diese Bewegung angepasst wird, insbesondere ohne die Bewegung des Gegenstandes 2 in Förderrichtung des ersten Fördermittels 3 zu beeinflussen oder zu ändern. Die Transporteinheit TEm des zweiten Fördermittels 10 folgt damit im Überlappungsbereich 12 zumindest zeitweise der Bewegung des Gegenstandes 2 am ersten Fördermittel 3. Dazu kann die zweite Steuereinheit 21 der Bewegung der Transporteinheit TEm am zweiten Fördermittel 10 Sollwerte der Regelung der Bewegung der Transporteinheit TEm (z.B. eine Sollposition und/oder eine Sollgeschwindigkeit) von der ersten Steuereinheit 20 des ersten Fördermittels 3 erhalten. Damit sind die Bewegungen der beiden Transporteinheiten TEn, TEm im Überlappungsbereich 12 in gewünschter oder vorgegebener Weise zumindest zeitweise aufeinander synchronisiert. Der Arbeitsprozess findet dabei während der Synchronisation der Bewegungen statt.After the second conveyor 10 is designed at least in the region of the overlap region 12 as Langstatorlinearmotor, the transport unit TEm with the at least one process unit PEm in the overlap region 12 can be precisely controlled and their movement at least temporarily to the movement of a transport unit TEn with an object 2 on the first conveyor 3 synchronized. This means that the movement of the article 2 is predetermined by the first conveyor 3 and the movement of the transport unit TEm of the second conveyor 10 with the process unit PEm is adapted to this movement, in particular without the movement of the article 2 in the conveying direction of the first conveyor 3 influence or change. The transport unit TEm of the second conveyor 10 thus follows, at least temporarily, the movement of the article 2 on the first conveyor 3 in the overlap area 12. For this purpose, the second control unit 21 of the movement of the transport unit TEm on the second conveyor 10 can have setpoint values for regulating the movement of the transport unit TEm (eg Desired position and / or a desired speed) from the first control unit 20 of the first conveyor 3. Thus, the movements of the two transport units TEn, TEm in the overlapping region 12 in the desired or predetermined manner at least temporarily synchronized with each other. The work process takes place during the synchronization of the movements.
Die beiden Steuereinheiten 20, 21 sind dazu vorzugsweise über eine Kommunikationsschnittstelle 22, wie z.B. ein Datenbus, miteinander verbunden, um darüber Information auszutauschen, wie z.B. Ist- und Sollpositionen der Transporteinheiten TEn, TEm. Die beiden Steuereinheiten 20, 21 könnte aber auch in einer gemeinsamen Hardware implementiert sein und es könnte auch nur eine einzige Steuereinheit für beide Fördermittel 3, 10 vorgesehen sein.The two control units 20, 21 are for this purpose preferably via a communication interface 22, such. a data bus, interconnected to exchange information thereon, e.g. Actual and target positions of the transport units TEn, TEm. However, the two control units 20, 21 could also be implemented in a common hardware and it could also be provided only a single control unit for both funding means 3, 10.
Die zweite Steuereinheit 21 kann die Bewegung einer Transporteinheit TEm des zweiten Fördermittels 10 so steuern, dass die Prozesseinheit PEm exakt zum Gegenstand 2 auf der Transporteinheit TEn des ersten Fördermittels 3 ausgerichtet ist, um den Arbeitsprozess auszuführen. Das erfolgt während der Bewegung Gegenstandes 2 mittels der Transporteinheit TEn des ersten Fördermittels 3 Dazu wird die Bewegung der Transporteinheit TEm des zweiten Fördermittels 10 im Überlappungsbereich 12, oder zumindest im Bereich der Wechselwirkung, auf die Transporteinheit TEn des ersten Fördermittels 3 synchronisiert.The second control unit 21 may control the movement of a transport unit TEm of the second conveyer 10 so that the process unit PEm is exactly aligned with the object 2 on the conveyance unit TEn of the first conveyer 3 to execute the work process. This is done during the movement of article 2 by means of the transport unit TEn of the first conveyor 3 For this, the movement of the transport unit TEm of the second conveyor 10 in the overlapping region 12, or at least in the region of interaction, synchronized to the transport unit TEn of the first conveyor 3.
Selbstverständlich ist es auch denkbar, dass zur Synchronisation der Bewegung eine Transporteinheit TEn mit einem Gegenstand 2 im Überlappungsbereich 12 zur Durchführung eines Arbeitsprozesses zumindest zeitweise gestoppt wird. In diesem Fall wird die Transporteinheit TEm mit der Prozesseinheit PEm, die mit dem Gegenstand 2 wechselwirken soll, zur gestoppten Gegenstand 2 bewegt und zur Durchführung des Arbeitsprozesses ebenfalls gestoppt.Of course, it is also conceivable that, for the synchronization of the movement, a transport unit TEn with an object 2 in the overlapping area 12 is stopped at least temporarily to carry out a work process. In this case, the transport unit TEm with the process unit PEm to interact with the object 2 is moved to the stopped object 2 and also stopped to perform the work process.
Eine Prozesseinheit PEm kann mit einer beliebigen benötigten Aktuatorik zur Durchführung des Arbeitsprozesses ausgeführt sein. Für eine spanende Bearbeitung umfasst die Aktuatorik beispielsweise einen Drehantrieb und einen Vorschubantrieb, mit dem ein spanabhebendes Werkzeug, beispielsweise ein Bohrer, im Überlappungsbereich 12 in Richtung des Gegenstandes 2 zugestellt werden kann. Für einen Inspektionsvorgang umfasst die Aktuatorik beispielsweise einen Prüfkopf zum Durchführen einer, vorzugsweise berührungslosen, Prüfung am Gegenstand 2. Der Prüfkopf kann dazu auch zum Gegenstand 2 bewegbar sein. Für das Bewegen eines Gegenstandes 2 auf einer Transporteinheit TEn umfasst die Aktuatorik beispielsweise eine Manipulationseinheit 13, die relativ zum Gegenstand 2 auf einer Transporteinheit TEn bewegbar ist.A process unit PEm can be implemented with any required actuator technology for carrying out the work process. For machining, the actuator system comprises, for example, a rotary drive and a feed drive with which a cutting tool, for example a drill, can be delivered in the overlap region 12 in the direction of the object 2. For an inspection process, the actuator system comprises, for example, a test head for carrying out a preferably non-contact test on the object 2. The test head can also be movable toward the object 2 for this purpose. For moving an object 2 on a transport unit TEn, the actuator system comprises, for example, a manipulation unit 13 which is movable relative to the object 2 on a transport unit TEn.
Diese Aktuatorik kann an sich beliebig ausgeführt sein, insbesondere elektrisch, pneumatisch, hydraulisch, und benötigt hierfür in den meisten Fällen eine Energieversorgungseinheit 14 zur Energieversorgung der Prozesseinheit PEm. Die Energieversorgung ist dazu vorzugsweise elektrisch und kann beispielsweise mittels einer Energiespeichers als Energieversorgungseinheit 14 auf einer Transporteinheit TEm erfolgen. Auch eine berührungslose Energieübertragung auf die Transporteinheit TEm, insbesondere induktiv, ist denkbar.This actuator system can be designed in any desired manner, in particular electrically, pneumatically, hydraulically, and in most cases requires a power supply unit 14 for supplying power to the process unit PEm. For this purpose, the energy supply is preferably electrical and can be effected, for example, by means of an energy store as energy supply unit 14 on a transport unit TEm. A non-contact energy transfer to the transport unit TEm, in particular inductively, is conceivable.
Im Überlappungsbereich 12 können auch mehrere Arbeitsprozesse an einem Gegenstand 2, auch gleichzeitig, ausgeführt werden. Dazu kann eine Transporteinheit TEm mehrere Prozesseinheiten PEm umfassen. Vorzugsweise ist aber vorgesehen, dass im Überlappungsbereich 12 Prozesseinheiten PEm auf verschiedenen Transporteinheiten TEm mit einem Gegenstand 2 auf einer Transporteinheit TEn des ersten Fördermittels 3 wechselwirken. Dazu werden im Überlappungsbereich 12 natürlich die Bewegungen verschiedener Transporteinheiten TEm auf die Bewegung der Transporteinheit TEn mit dem Gegenstand 2 synchroni- siert. Es können somit auch gleichzeitig mehrere Arbeitsprozesse an einem Gegenstand 2 durchgeführt werden. Es könnten dazu selbstverständlich auch mehrere Überlappungsbereiche 12 vorgesehen sein.In the overlapping region 12, it is also possible to carry out a plurality of work processes on an object 2, also simultaneously. For this purpose, a transport unit TEm can comprise a plurality of process units PEm. Preferably, however, it is provided that in the overlapping region 12 process units PEm on different transport units TEm interact with an object 2 on a transport unit TEn of the first conveying means 3. For this purpose, of course, in the overlapping area 12, the movements of different transport units TEm are synchronized with the object 2 on the movement of the transport unit TEn. It is thus also possible to carry out several work processes on one object 2 at the same time. Of course, it would also be possible to provide a plurality of overlap regions 12.
Auch ist es denkbar, dass auf einer Transporteinheit TEn des ersten Fördermittels 3 auch mehrere Gegenstände 2 transportiert werden. In diesem Fall umfasst eine Transporteinheit TEm eine entsprechende Anzahl von Prozesseinheiten PEm, oder eine Transporteinheit TEm mit einer Prozesseinheit PEm wird nicht nur auf die Bewegung der Transporteinheit TEn synchronisiert, sondern auch an einer bestimmten Position der Transporteinheit TEn, an der der Gegenstand 2 angeordnet ist, gehalten.It is also conceivable that several items 2 are transported on a transport unit TEn of the first conveyor 3. In this case, a transport unit TEm includes a corresponding number of process units PEm, or a transport unit TEm having a process unit PEm is synchronized not only to the movement of the transport unit TEn but also to a specific position of the transport unit TEn where the item 2 is located , held.
Zusätzlich kann natürlich auch vorgesehen sein, dass zwischen Transporteinheit TEm des zweiten Fördermittels 10 und Gegenstand 2 auf dem ersten Fördermittel 3 zumindest zeitweise eine Relativbewegung durchgeführt wird, beispielsweise könnte eine der beiden Transporteinheiten TEn, TEm während des Arbeitsprozesses schneller oder langsamer als die andere bewegt werden. Durch eine solche Relativbewegung kann natürlich auch auf den Gegenstand 2 eingewirkt werden, beispielsweise mit einer Klinge auf der Transporteinheit TEm des zweiten Fördermittels 10. Damit wäre es aber beispielsweise auch möglich, Gegenstände 2 auf dem ersten Fördermittel 3 zu gruppieren oder in einen bestimmten Abstand zu einander zu bringen. Das wird vorzugsweise am Ende des Überlappungsbereiches 12 nach dem Durchführen des Arbeitsprozesses und vor der Weiterbewegung des prozessierten Gegenstandes 2 gemacht.In addition, of course, it can also be provided that between the transport unit TEm of the second conveyor 10 and article 2 on the first conveyor 3 at least temporarily a relative movement is performed, for example, one of the two transport units TEn, TEm could be moved faster or slower than the other during the work process , By such a relative movement can of course be acted upon on the object 2, for example with a blade on the transport unit TEm of the second conveyor 10. However, this would also be possible, for example, to group objects 2 on the first conveyor 3 or at a certain distance bring each other. This is preferably done at the end of the overlap area 12 after performing the work process and before further movement of the processed article 2.
Im Ausführungsbeispiel nach der Fig.1 ist auch ein weiteres erstes Fördermittel 3‘ vorgesehen, dass als Stetigförderer, z.B. ein Förderband, ausgeführt ist. Das Transportmittel des Stetigförderers, z.B. der Fördergurt, kann dabei als einzige Transporteinheit TEn‘ betrachtet werden, das mehrere Gegenstände 2 transportiert. Das weitere erste Fördermittel 3‘ ist im Bereich der Entladestation 6 angeordnet, um Gegenstände 2, die vom ersten Fördermittel 3 entladen werden, aufzunehmen und weiterzubewegen. Ein weiteres zweites Fördermittel 10‘ ist als Langstatorlinearmotor ausgeführt und ist hier als gerade Strecke ausgeführt und neben und entlang dem weiteren ersten Fördermittel 3‘ angeordnet. In einem Überlappungsbereich 12‘ zwischen dem weiteren ersten Fördermittel 3‘ und dem weiteren zweiten Fördermittel 10‘ wird am weiteren zweiten Fördermittel 10‘ eine Transporteinheit TEm hin- und herbewegt. Diese Transporteinheit TEm trägt eine Prozesseinheit PEm mit einer Aktuatorik in Form einer Manipulationseinheit 13, mit der ein Gegenstand 2 auf dem ersten Fördermittel 3‘ bewegt werden kann, z.B. gedreht oder verschoben, um den Gegenstand 2 in gewünschter Weise auszurichten. Zusätzlich kann die Transporteinheit TEm bzw. die Prozesseinheit PEm auch eine Erfassungseinheit, z.B. eine Kamera, aufweisen, mit der die Position des Gegenstandes 2 erfasst werden kann. Dazu kann die Erfassungseinheit die erfasste Lageinformation auch an die Steuereinheit 21 zu Auswertung senden. Je nach aktueller Lage des Gegen-In the exemplary embodiment according to FIG. 1, a further first conveying means 3 'is provided which can be used as a continuous conveyor, e.g. a conveyor belt is executed. The means of transport of the continuous conveyor, e.g. the conveyor belt, can be considered as the only transport unit TEn 'that transports several items 2. The further first conveying means 3 'is arranged in the region of the unloading station 6 in order to receive and move objects 2, which are unloaded by the first conveying means 3. Another second conveyor 10 'is designed as a long stator linear motor and is designed here as a straight line and next to and along the other first conveyor 3' arranged. In an overlapping region 12 'between the further first conveying means 3' and the further second conveying means 10 ', a transport unit TEm is moved back and forth on the further second conveying means 10'. This transport unit TEm carries a process unit PEm with an actuator system in the form of a manipulation unit 13 with which an article 2 can be moved on the first conveyor 3 ', e.g. rotated or shifted to align the object 2 in the desired manner. In addition, the transport unit TEm or the process unit PEm may also have a detection unit, e.g. a camera, with which the position of the object 2 can be detected. For this purpose, the detection unit can also send the detected position information to the control unit 21 for evaluation. Depending on the current situation of the
Standes 2 auf dem ersten Fördermittel 3‘ und der gewünschten Endlage steuert die zweite Steuereinheit 21 die Transporteinheit TEm und die Prozesseinheit PEm, um den Gegenstand 2 in die gewünschte Endlage zu bringen. Die Prozesseinheit PEm könnte aber auch durch die Transporteinheit TEm selbst gesteuert werden, die dazu auch eine Lageinformation einer Erfassungseinheit auswerten könnte, um die Manipulationseinheit 13 in geeigneter Weise zu aktivieren, um auf den Gegenstand 2 einzuwirken.Stand 2 on the first conveyor 3 'and the desired end position controls the second control unit 21, the transport unit TEm and the process unit PEm to bring the object 2 in the desired end position. The process unit PEm could, however, also be controlled by the transport unit TEm itself, which could also evaluate a position information of a detection unit in order to activate the manipulation unit 13 in a suitable manner in order to act on the object 2.
In einem weiteren Überlappungsbereich 12“ zwischen dem weiteren ersten Fördermittel 3‘ und dem weiteren zweiten Fördermittel 10‘, stromabwärts zum Überlappungsbereich 12‘, sollen beispielsweise Gegenstände 2 gruppiert werden. Dazu könnte im Überlappungsbereich 12“ eine Transporteinheit TEm+1, mit einer Prozesseinheit PEm+1 vorgesehen sein. Die in Flussrichtung stromabwärts angeordnete Prozesseinheit PEm+1 hält die Gegenstände 2 solange, bis die gewünschte Anzahl von Gegenständen 2 gruppiert wurde. Die Transporteinheit TEm+1 kann zum Gruppieren still stehen, oder kann mit der Geschwindigkeit der Transporteinheit TEn1, oder auch mit einer langsameren Geschwindigkeit, vom Beginn des Überlappungsbereichs 12“ in Richtung zu dessen Ende bewegt werden. Sind die Gegenstände 2 gruppiert wird die Manipulationseinheit 13 zurückgefahren, wodurch die gruppierten Gegenstände 2 mit dem ersten Fördermittel 3 weiterbewegt werden. Im Überlappungsbereich 12“ könnte in Flussrichtung stromaufwärts eine weitere Transporteinheit TEm mit einer Prozesseinheit PEm (in Fig. 1 nicht dargestellt) angeordnet sein und dazu dienen, zu verhindern, dass weitere Gegenstände 2 in den Überlappungsbereich 12“ einfahren, wenn die gewünschte Anzahl von Gegenständen 2 in der Gruppe bereits erreicht ist, aber die Gruppe den Überlappungsbereich 12“ noch nicht verlassen hat. Diese Transporteinheit TEm könnte aber auch dazu dienen, die gruppierten Gegenstände 2 vor dem Verlassen des Überlappungsbereichs 12“ fest aneinanderzu schieben. Im zweiten Überlappungsbereich 12“ wird damit eine Relativbewegung zwischen einen Gegenstand 2, oder auch mehreren Gegenständen 2, und der Transporteinheit TEm des weiteren zweiten Fördermittels 10‘ genutzt, um Gegenstände 2 zu gruppieren.In a further overlapping area 12 "between the further first conveying means 3 'and the further second conveying means 10', downstream of the overlapping area 12 ', objects 2 are to be grouped, for example. For this purpose, a transport unit TEm + 1, with a process unit PEm + 1, could be provided in the overlap area 12 ". The downstream process unit PEm + 1 holds the articles 2 until the desired number of articles 2 have been grouped. The transport unit TEm + 1 can stand still for grouping, or can be moved at the speed of the transport unit TEn1, or even at a slower speed, from the beginning of the overlap area 12 "towards its end. If the objects 2 are grouped, the manipulation unit 13 is moved back, as a result of which the grouped objects 2 are moved further with the first conveying means 3. In the overlap region 12 ", a further transport unit TEm with a process unit PEm (not shown in FIG. 1) could be arranged upstream in the flow direction and serve to prevent further articles 2 from entering the overlap region 12" if the desired number of objects 2 in the group has already been reached, but the group has not yet left the overlap area 12 ". However, this transport unit TEm could also serve to push the grouped objects 2 firmly against each other before leaving the overlapping area 12 ". In the second overlapping region 12 ", a relative movement between an object 2, or else a plurality of articles 2, and the transport unit TEm of the further second conveying device 10 'is used to group objects 2.
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
REJ | Rejection |
Effective date: 20210815 |