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Die Erfindung betrifft eine Arbeitsstation zum Durchführen wenigstens eines Arbeitsvorgangs gemäß dem Oberbegriff von Patentanspruch 1.
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Eine solche Arbeitsstation zum Durchführen wenigstens eines Arbeitsvorgangs, insbesondere zum automatischen beziehungsweise automatisierten Durchführen wenigstens eines Arbeitsvorgangs, ist beispielsweise bereits aus der
DE 10 2014 207 067 A1 bekannt. Die Arbeitsstation umfasst dabei wenigstens einen Roboter, welcher eine Mehrzahl von gelenkig miteinander verbundenen und relativ zueinander bewegbaren Roboterachsen aufweist. Mittels der Roboterachsen kann beispielsweise wenigstens ein Werkzeug und/oder ein Werkstück im Raum umherbewegt werden, sodass durch das Bewegen des Werkzeugs beziehungsweise des Werkstücks der wenigstens eine Arbeitsvorgang mittels des Roboters durchgeführt werden kann.
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Ferner offenbart
DE 10 2014 017 859 A1 ein Verfahren zum Betreiben einer Produktionsanlage, bei welchem zumindest eine Maschine mit einer vorgegebenen Ausrichtung an einer vorgegebenen Position innerhalb der Produktionsanlage angeordnet wird, wobei eine korrekte Ausrichtung und Positionierung der Maschine mittels zumindest eines Sensors überwacht werden.
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Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Arbeitsstation der eingangs genannten Art derart weiterzuentwickeln, dass ein besonders flexibler und bedarfsgerechter Einsatz der Arbeitsstation realisierbar ist.
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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Arbeitsstation mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelost. Vorteilhafte Ausgestaltungen mit zweckmäßigen Weiterbildungen der Erfindung sind in den übrigen Ansprüchen angegeben.
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Um eine Arbeitsstation der im Oberbegriff des Patentanspruchs 1 angegebenen Art derart weiterzuentwickeln, dass ein besonders bedarfsgerechter und somit flexibler Einsatz der Arbeitsstation realisierbar ist, ist erfindungsgemäß ein Wagen vorgesehen, welcher Bodenkontaktelemente und wenigstens eine Arbeitsplatte umfasst. Über die beispielsweise als Räder oder Rollen ausgebildeten Bodenkontaktelemente ist der Wagen entlang eines Bodens, insbesondere einer Produktionsanlage, bewegbar. Über die Bodenkontaktelemente kann der Wagen an dem Boden abrollen, wenn der Wagen beispielsweise von einer Person entlang des Bodens geschoben und somit bewegt wird. Hierdurch kann die Person den Wagen besonders einfach, das heißt mit einem nur geringen Kraftaufwand entlang des Bodens bewegen, sodass der Wagen beispielsweise von einem ersten Ort zu einem dem gegenüber unterschiedlichen zweiten Ort der Produktionsanlage bewegt werden kann. Somit ist es mittels der erfindungsgemäßen Arbeitsstation möglich, wenigstens einen Arbeitsvorgang bedarfsgerecht an dem ersten Ort oder an dem zweiten Ort oder an einem anderen Ort durchzuführen. Mit anderen Worten ist es möglich, die Arbeitsstation durch den Einsatz des Wagens bedarfsgerecht und somit flexibel zu positionieren, sodass ein mobiler und somit ortsflexibler Einsatz an beliebigen Arbeitsplätzen realisierbar ist.
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Ferner ist es erfindungsgemäß vorgesehen, dass die Arbeitsplatte eine Mehrzahl von Befestigungselementen aufweist, mittels welchen der Roboter in unterschiedlichen Positionen an der Arbeitsplatte befestigbar ist. Durch diese Befestigbarkeit an den Befestigungselementen ist es möglich, den Roboter relativ zur Arbeitsplatte auszurichten und somit den Roboter in unterschiedlichen Positionen beziehungsweise Ausrichtungen an der Arbeitsplatte zu fixieren, sodass der Roboter bedarfsgerecht und somit flexibel an unterschiedliche Anforderungen angepasst werden kann. Die Verwendung des Wagens ermöglicht die Verwendung von standardisierten und bereits abgenommenen Elementen, sodass eine besonders einfache und kostengünstige Instandhaltungsabnahme und Sicherheitsabnahme realisierbar sind. Ferner ist es möglich, den Wagen auf einfache Weise bedarfsgerecht an unterschiedliche Anforderungen anzupassen, wobei übermäßig lange Umbauzeiten vermieden werden können, da der Roboter schnell und einfach in unterschiedlichen Positionen an den Befestigungselementen befestigt werden kann.
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Der Einsatz des Wagens ermöglicht es ferner, die komplette, zum Durchführen des wenigstens einen Arbeitsvorgangs erforderliche Hardware an dem Wagen zu befestigen und somit mittels des Wagens zu bewegen, sodass beispielsweise eine Produktionsanlage, in welcher die erfindungsgemäße Arbeitsstation zum Einsatz kommt, auf einfache und flexible Weise an unterschiedliche Arbeitsabläufe angepasst werden kann. In Verbindung mit einer Mensch-Roboter-Kooperation (MRK) und dem beispielsweise als sensitiver Leichtbauroboter ausgebildeten Roboter sind somit funktionsfähige mobile Automatikstationen darstellbar, welche bedarfsgerecht an unterschiedlichen Orten aufgestellt werden können. Somit ist beispielsweise bei einem Stationswechsel keine neue Elektro- und/oder Pneumatik- und/oder Mechanikkonstruktion mehr erforderlich.
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Ein zuvor genannter Leichtbauroboter (LBR) zeichnet sich insbesondere durch ein geringes Gewicht sowie durch eine in den Leichtbauroboter integrierte Sensorik aus, mittels welcher Kräfte beziehungsweise Drehmomente, die entlang und/oder um jeweilige Bewegungsachsen, entlang und/oder um welche die Roboterachsen relativ zueinander bewegbar sind, wirken, erfasst werden können. Die Sensorik umfasst somit in den Leichtbauroboter integrierte Sensoren, welche beispielsweise als Kraft- und/oder Drehmomente und/oder Wegsensoren ausgebildet sind, mittels welchen an den jeweiligen Roboterachsen wirkende Kräfte beziehungsweise Drehmomente erfasst werden können. Die Sensorik stellt beispielsweise ein die erfassten Kräfte beziehungsweise Drehmomente charakterisierendes Signal bereit. Das Signal wird beispielsweise von einer elektrischen Recheneinrichtung zum Betreiben, insbesondere Steuern oder Regeln, des Roboters empfangen, sodass der Roboter mittels der Recheneinrichtung in Abhängigkeit von dem Signal betrieben werden kann. Hierdurch kann der wenigstens eine Arbeitsvorgang taktil beziehungsweise kraftsensitiv durchgeführt werden. Insbesondere kann der wenigstens eine Arbeitsvorgang mittels der Recheneinrichtung über den Roboter automatisiert beziehungsweise automatisch durchgeführt werden.
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Mittels des Wagens und somit mittels der erfindungsgemäßen Arbeitsstation insgesamt lässt sich auf besonders einfache und kostengünstige Weise eine Roboterfarm beziehungsweise ein Robot Farming realisieren, da die Arbeitsstation als Robot Farming Assistant fungieren kann. Die Roboterfarm kann dabei auf einfache Weise umgestaltet und an unterschiedliche Anforderungen angepasst werden, da die Arbeitsstation durch den Einsatz des Wagens ortsflexibel einsetzbar ist.
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Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels sowie anhand der Zeichnung; diese zeigen in:
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1 eine schematische Perspektivansicht auf eine Arbeitsstation zum Durchführen wenigstens eines Arbeitsvorgangs, mit wenigstens einem Roboter, welcher eine Mehrzahl von gelenkig miteinander verbundenen und relativ zueinander bewegbaren Roboterachsen aufweist, und mit einem Wagen mit Bodenkontaktelementen, über welche der Wagen entlang eines Bodens bewegbar ist, wobei der Wagen ferner wenigstens eine Arbeitsplatte aufweist, welche eine Mehrzahl von Befestigungselementen umfasst, mittels welchen der Roboter in unterschiedlichen Positionen an einer Arbeitsplatte befestigbar ist;
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2 eine schematische Perspektivansicht auf ein Plattenteil der Arbeitsplatte;
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3 ausschnittsweise eine schematische Perspektivansicht auf die Arbeitsplatte, an welcher eine Halteeinrichtung verschwenkbar gehalten ist;
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4 schematische Perspektivansichten auf den Wagen mit unterschiedlichen Höhenpositionen der Arbeitsplatte;
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5 eine schematische Perspektivansicht auf ein Plattenteil der Arbeitsplatte; und
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6 eine schematische Darstellung einer grafischen Benutzeroberfläche zum Programmieren des Roboters.
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In den Figuren sind gleiche oder funktionsgleiche Elemente mit den gleichen Bezugszeichen versehen.
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1 zeigt in einer schematische Perspektivansicht eine Arbeitsstation zum Durchführen wenigstens eines Arbeitsvorgangs. Die Arbeitsstation umfasst einen vorzugsweise als Leichtbauroboter (LBR) ausgebildeten Roboter 10, welcher eine Mehrzahl von gelenkig miteinander verbundenen und demzufolge relativ zueinander bewegbaren Roboterachsen 12a–e umfasst. Die Roboterachsen 12a–e sind entlang jeweiliger und/oder um jeweiligen Bewegungsachsen relativ zueinander bewegbar. Beispielsweise umfasst der Roboter 10 einen in 1 nicht näher dargestellten Endeffektor, mittels welchem der Roboter 10 wenigstens ein Werkstück greifen kann. Somit ist das mittels des Greifers gegriffene Werkstück an dem Roboter 10 gehalten, sodass das Werkstück mittels des Roboters 10, insbesondere automatisch beziehungsweise automatisiert, im Raum umherbewegt werden kann. Alternativ oder zusätzlich ist es denkbar, dass der Endeffektor als Werkzeug ausgebildet ist, welches mittels des Roboters 10 beziehungsweise mittels der Roboterachsen 12a–e im Raum umherbewegbar ist. Das Werkzeug ist beispielsweise ein Schraubwerkzeug, sodass mittels des Roboters 10 Schraubaufgaben automatisch beziehungsweise automatisiert durchgeführt werden können. Selbstverständlich sind die vorherigen und folgenden Ausführungen auch auf andere Arbeitsvorgänge übertragbar, sodass mittels des Roboters 10 beispielsweise sämtliche Handlingsaufgaben durchgeführt werden können.
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Dem Roboter 10 ist eine elektronische Recheneinrichtung 14 zugeordnet, welche auch als Steuergerät oder Steuerung bezeichnet wird. Die Recheneinrichtung 14 steuert den Roboter 10 an, sodass der Roboter 10 mittels der Recheneinrichtung 14 betrieben, insbesondere geregelt oder gesteuert, wird. Dadurch kann der wenigstens eine Arbeitsvorgang mittels der Recheneinrichtung 14 über den Roboter 10 automatisch beziehungsweise automatisiert durchgeführt werden.
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Der Roboter 10 beziehungsweise die Arbeitsstation insgesamt kommt beispielsweise im Rahmen einer Mensch-Roboter-Kooperation (MRK) zum Einsatz. Im Rahmen einer solchen, insbesondere schutzzaunlosen, MRK wird der wenigstens eine Arbeitsvorgang mittels des Roboters 10 durchgeführt. Hierzu ist dem Roboter 10 beispielsweise ein erster Arbeitsbereich zugeordnet, in welchem sich der Roboter 10 beziehungsweise die Roboterachsen 12a–e bewegen kann beziehungsweise können. Ferner kommt im Rahmen der MRK wenigstens eine in 1 mit 16 bezeichnete Person zum Einsatz, welche wenigstens einen zweiten Arbeitsvorgang, insbesondere manuell, durchführt. Hierzu ist der Person 16 wenigstens ein zweiter Arbeitsbereich zugeordnet, in welchem sich die Person 16 bewegen kann, um den zweiten Arbeitsvorgang durchzuführen. Dabei kann vorgesehen sein, dass sich die Arbeitsbereiche zumindest teilweise gegenseitig überlappen.
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Um nun die Arbeitsstation auf einfache Weise besonders bedarfsgerecht und somit flexibel einsetzen zu können, umfasst die Arbeitsstation einen Wagen 18, welcher Bodenkontaktelemente in Form von Rollen 20 aufweist. Die Rollen 20 sind an einer Basis 22 eines Gestells 24 des Wagens 18 drehbar gehalten, sodass der Wagen 18 über die Rollen 20 an einem Boden, beispielsweise einer Produktionsanlage, abrollen kann. Ferner umfasst der Wagen 18 eine an dem Gestell 24 gehaltene Arbeitsplatte 26, welche bei der in 1 gezeigten Ausführungsform zwei Plattenteile 28 und 30 umfasst. Durch die Plattenteile 28 und 30, das heißt durch die Arbeitsplatte 26 ist eine Arbeitsoberfläche 32 gebildet, an welcher der Roboter 10 abstützbar beziehungsweise abgestützt ist.
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2 zeigt das Plattenteil 28 in einer schematischen Perspektivansicht. Wie aus 2 erkennbar ist, weist die Arbeitsplatte 26 eine Mehrzahl von beispielsweise als Öffnungen, insbesondere Durchgangsöffnungen, ausgebildeten Befestigungselementen 34 auf, mittels welchen der Roboter 10 in unterschiedlichen Positionen an der Arbeitsplatte 26 befestigbar ist. Der Roboter 10 weist eine Basis 36 auf, welche an der Arbeitsplatte 26 mittels der Befestigungselemente 34 festlegbar ist. Beispielsweise kann die Basis 36 mit der Arbeitsplatte 26 über die jeweiligen Befestigungselemente 34 verschraubt werden. Ist die Basis 36 nicht an der Arbeitsplatte 26 festgelegt, so können die Basis 36 und somit der Roboter 10 beispielsweise entlang einer Ebene relativ zur Arbeitsplatte 26 bewegt, insbesondere verschoben, werden, wobei die genannte Ebene zumindest im Wesentlichen parallel zur Arbeitsoberfläche 32 verläuft.
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Durch das Verschieben des Roboters 10 in der genannten Ebene relativ zu Arbeitsplatte 26 kann der Roboter 10 in unterschiedliche Positionen relativ zur Arbeitsplatte 26 bewegt und somit ausgerichtet werden. Dabei ist es mittels der Befestigungselemente 34 möglich, den Roboter 10 in den unterschiedlichen Positionen an der Arbeitsplatte 26 zu befestigen, indem die Basis 36 über die Befestigungselemente 34 in den unterschiedlichen Positionen an der Arbeitsplatte 26 festgelegt wird. Dadurch ist es auf einfache Weise möglich, den Roboter 10 bedarfsgerecht und somit flexibel relativ zur Arbeitsplatte 26 auszurichten und somit an unterschiedliche Anforderungen anpassen zu können.
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Durch den Einsatz des Wagens 18 ist es somit möglich, dass beispielsweise die Person 16 im Wagen 18 und über diesen den am Wagen 18 gehaltenen Roboter 10 entlang des Bodens bewegt, insbesondere schiebt. Da der Wagen 18 über die Rollen 20 an dem Boden abrollen kann, kann ein Kraftaufwand zum Bewegen beziehungsweise Verschieben des Wagens 18 entlang des Bodens besonders gering gehalten werden. Dadurch ist es möglich, den Wagen 18 und über diesen den Roboter 10 an unterschiedliche Orte der Produktionsanlage zu bewegen, sodass die Arbeitsstation und somit die Produktionsanlage insgesamt besonders bedarfsgerecht umgestaltet beziehungsweise umgebaut und somit beispielsweise an unterschiedliche Anforderungen angepasst werden können. Der Wagen 18 ist somit als modularer Robot-Farming-Wagen ausgebildet, da er mit Hilfe des Wagens 18 eine mehrere Roboter umfassende Roboterfarm auf einfache Weise umgestaltet werden kann.
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Aus 2 ist erkennbar, dass die Befestigungselemente 34 matrixartig in untereinander angeordneten Zeilen und nebeneinander angeordneten Spalten angeordnet sind. Vorliegend bilden die Befestigungselemente 34 ein Lochraster, mittels welchem der Roboter 10 besonders bedarfsgerecht an der Arbeitsplatte 26 befestigt werden kann.
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Das Plattenteil 28 bildet dabei eine kleine und kompakte Standardarbeitsplatte, welche vorzugsweise auf jeder Seite durch weitere Ansteckelemente erweiterbar ist. Aus 1 und 5 ist ein solches Ansteckelement in Form eines zweiten Plattenteils 30 der Arbeitsplatte 26 erkennbar, welches auf einfache Weise reversibel lösbar mit dem Plattenteil 28 verbunden werden kann. In 1 bilden somit die Plattenteile 28 und 30 die Arbeitsplatte 26.
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Eine besonders vorteilhafte Stabilität der Arbeitsplatte 26 lässt sich realisieren, indem eine besonders gut aus 5 erkennbare Abstützeinrichtung 40 mit Abstützelementen 42 zum Einsatz kommt. Die Abstützelemente 42 und somit die Abstützeinrichtung 40 insgesamt sind einerseits direkt an die als Fuß des Wagens 18 ausgebildete Basis 22 und andererseits direkt an die Arbeitsplatte 26, insbesondere an das Plattenteil 30, angebunden, sodass die an dem Gestell 24 abgestützte Arbeitsplatte 26 ferner über die Abstützeinrichtung 40 direkt an der Basis 22 abgestützt ist. Die als Ansteckelemente oder Ansteckplatten ausgebildeten Plattenteile 28 und 30 können somit über die Abstützeinrichtung 40 stabil direkt am Fuß des Wagens 18 abgestützt werden. Die vorliegend ein Lochraster bildenden Befestigungselemente 34 dienen als universelle Befestigungsmöglichkeit, um beispielsweise den Roboter 10 und/oder die Recheneinrichtung 14 bedarfsgerecht an der Arbeitsplatte 26 befestigen zu können.
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Aus 3 ist erkennbar, dass an der Arbeitsplatte 26 über die Befestigungselemente 34 eine Halteeinrichtung 44 bewegbar, insbesondere verschwenkbar, gehalten ist. Die Halteeinrichtung 44 umfasst einen Rahmen 46, an welchem die Recheneinrichtung 14 reversibel lösbar befestigt ist. Somit ist die Recheneinrichtung 14 über die Halteeinrichtung 44 verschwenkbar an der Arbeitsplatte 26 gehalten. Insbesondere ist es möglich, den schwenkbaren Rahmen 46 zum Halten der beispielsweise als PC oder Tablet ausgebildeten Recheneinrichtung 14 an die Arbeitsplatte 26 anzustecken. Alternativ oder zusätzlich ist es möglich, über die Befestigungselemente 34 aus 1 erkennbare Griffe 48 zum Schieben des Wagens 18 anzustecken. Ferner ist es alternativ oder zusätzlich möglich, über die Befestigungselemente 34 wenigstens eine Beleuchtungseinrichtung 50 an den Wagen 18 anzustecken, wobei die Beleuchtungseinrichtung 50 als Ampel, MRK-Lampe und/oder Beleuchtung ausgebildet sein kann. Ferner ist es denkbar, über die Befestigungselemente 34 Taster, Schalter und/oder Notaustaster an den Wagen 18 anzustecken. Ferner können alternativ oder zusätzlich andere, notwendige Hardwarebausteine über die Befestigungselemente 34 an den Wagen 18 angebunden, insbesondere angesteckt, werden. Hierdurch kann die komplette zum Durchführen des Arbeitsvorganges erforderliche Hardware an dem Wagen 18 befestigt werden, sodass die komplette Hardware mittels des Wagens 18 bedarfsgerecht von Ort zu Ort geschoben werden kann.
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Aus 4 ist erkennbar, dass der Wagen 18 vorzugsweise eine Höhenverstelleinrichtung 52 umfasst, mittels welcher die Arbeitsplatte 26 in vertikaler Richtung relativ zu den Rollen 22 höheverstellbar ist. Dadurch kann der Roboter 10 nicht nur entlang der zuvor genannten Ebene, sondern auch in vertikaler Richtung und somit entlang einer senkrecht zur genannten Ebene verlaufenden Richtung verstellt und somit bedarfsgerecht ausgerichtet werden. Insbesondere ermöglicht die Höhenverstelleinrichtung 52 eine zumindest im Wesentliche stufenlose Höhenverstellung der Arbeitsplatte 26, um beispielsweise einen Arbeitsraum des Roboters 10 ideal zum Werkstück beziehungsweise zur Aufgabe zu platzieren, wobei diese Platzierung vorliegend in z-Richtung (vertikaler Richtung) erfolgt. Dadurch kann sich die Person 16 den Roboter 10 auch auf ihre ideale ergonomische Höhe einstellen, was besonders vorteilhaft für die MRK ist.
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Ferner ist es möglich, Boxen als Funktionsausstattung vorzusehen. Insbesondere ist es möglich, dass ein Torso 54 des Wagens 18, insbesondere des Gestells 24, als eine Box beziehungsweise nach einem Boxenprinzip ausgebildet ist. Hierdurch ist beispielsweise eine Box für Pneumatikkomponenten und/oder Elektronikkomponenten und/oder für wenigstens eine Batterie und/oder für wenigstens einen PowerCap und/oder für Anschlüsse für einen PC und/oder für ein WLAN-Modul und/oder eine Robotersteuerung geschaffen. Je nach Bedarf können mehrere Boxen im Torso 54 des Wagens kombiniert beziehungsweise untergebracht werden, gegebenenfalls sogar an die als Arbeitsplattenerweiterung ausgebildeten Plattenteile 28 und 30 angehängt werden. Dabei werden beispielsweise lediglich Außensäulen 56 des Torsos 54 fixiert. Ferner ist es denkbar, eine Mehrzahl von Robotern, insbesondere Leichtbaurobotern, über die Befestigungselemente 34 gleichzeitig auf der Arbeitsplatte 26 zu installieren, sodass beispielsweise Zwei-Arm, Drei-Arm beziehungsweise x-Arm-Montagen realisierbar sind.
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Darüber hinaus ist es möglich, eine Sicherheitssensorik vorzusehen. Beispielsweise können an den vier vorliegend abgerundeten Außensäulen 56 jeweilige Sensoren 58 (1) der Sicherheitssensorik angebracht werden, wobei die Sensoren 58 beispielsweise als Laserscanner ausgebildet sind. Diese Anordnung ermöglicht ein Sichtfeld von 270 Grad um die jeweiligen Ecken des Wagens 18. Zwei gegenüberliegende Laserscanner könnten also die gesamte Umgebung des Wagens 18 sicher auf unbefugtes Betreten überwachen. Gerundete Tischbeine und Kanten, gegebenenfalls sogar gepolstert, verbessern die Ergonomie für am Wagen 18 tätige Personen. Ferner ist es denkbar, den Wagen 18 als fahrerloses Transportfahrzeug auszugestalten. Hierzu wird beispielsweise ein vorliegend durch die Basis 22 und durch die Rollen 20 gebildetes Fahrwerk gegen ein flaches fahrerloses Transportfahrzeug (FTF) ausgetauscht, sodass autonome Fahrten und Positionierungen des Wagens 18 und somit des Roboters 10 realisierbar sind. Die Laserscanner am Torso 54 könnten dann zur freien Navigation im Raum oder zur Absicherung des Fahrweges des FTF genutzt werden. Ferner ist es möglich, eine Batterie beziehungsweise einen PowerCap im Torso 54 zur Energieversorgung beziehungsweise Stromversorgung des FTF zu nutzen.
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Die Basis 22 ist ein Bodenelement, welches modular ausgeführt ist und demzufolge reversibel lösbar abgenommen werden kann. Die Bodenkontaktelemente können als feststehende Rollen oder aber als Umlenkrollen ausgebildet sein. Eine Positionssicherung ist beispielsweise durch ausschiebbare Füße oder Bremsen der Rollen 20 realisierbar.
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6 veranschaulicht eine grafische Benutzeroberfläche (GUI), mittels welcher ein Wizard zur schnellen Inbetriebnahme von Prozessbausteinen und somit zur schnellen und einfachen Programmierung des Roboters 10 darstellbar ist. Ziel dabei ist ein schnelles Einlernen von Anlagenkomponenten, zum Beispiel Kisten, Kleinladungsträgern, Prozesspunkten, Drahtgitterkörben, Rasterpunkte für Handlingsaufgaben etc.
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Im Folgenden wird ein Ablauf zur schnellen Inbetriebnahme von Prozessbausteinen mittels des Wizards beschrieben. Vorliegend wird der Wizard beispielsweise in Kombination mit einer Mensch-Roboter-Kooperation eingesetzt. Zunächst erfolgt eine Handführung des Roboters 10 in Kombination mit einem softwareunterstützten Einlernen. Mit anderen Worten wird eine Handführung des Roboters 10 zum Einlernen von Punkten durchgeführt. Bei einem ersten Schritt bestimmt die Person 16, was eingelernt werden soll, zum Beispiel ein Drahtgitterkorb, ein Ladungsträger, eine Übergabeposition aus einer anderen Station etc. Bei einem zweiten Schritt erfolgt ein Einlernen des Ladungsträgers insbesondere hinsichtlich Eckpunkten und Bauteillagen. Bei einem dritten Schritt fordert der Wizard Eckpunkte an. Dabei führt der Mitarbeiter den Roboter 10 an die jeweiligen Eckpunkte und lernt diese dadurch ein, wodurch eine halbautomatische Basisvermessung realisierbar ist. Bei einem vierten Schritt werden die Eckpunkte gespeichert, sodass dem Roboter 10 beziehungsweise der Steuerung bekannt ist, an welchem Ort sich der Ladungsträger, welcher beispielsweise als Kiste ausgebildet ist, befindet. Im Bedarfsfall kann der Roboter 10 diese Eckpunkte auch erneut aufsuchen und sich eine verschobene Kiste dadurch automatisch neu einmessen. Bei einem fünften Schritt erfolgt ein Einlernen von Bauteilen in der Kiste beziehungsweise im Ladungsträger, insbesondere in Form eines Rasters. Hierbei fragt der Wizard die Rastergröße ab. Bei einem sechsten Schritt zeigt die Person 16 beispielsweise den ersten, zweiten und letzten Rasterpunkt. Bei einem siebten Schritt erfolgt ein abschließender Test der eingelernten Punkte, wodurch das Muster verifiziert wird. Ein ursprüngliches Einlernen des Roboters 10 ist somit nicht mehr erforderlich. Die Bahnplanung zwischen den Robotern übernimmt die Steuerung (Recheneinrichtung 14).
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Insbesondere ist es möglich, einen Schraubassistenten zur schnellen Ablaufprogrammierung zu realisieren. Hierbei sind folgende Funktionen denkbar: Lernen durch Vormachen, Bahn wird visualisiert, Punkte können digital gelöscht werden, Namen der Einlernpunkte sind sichtbar, Punkte Programmschritten zuordnen, Drop-down-Auswahl, digitales Modell wird eingeblendet und eingescannt, intuitives nicht-in-Ordnung-Handling, intuitiv in eine Grundstellung fahren. Vorzugsweise vorgesehen dabei ist, dass die Abläufe jetzt bereits auch nicht-in-Ordnung-Fälle und zugehörige Lösungsstrategien enthalten, zum Beispiel ein automatisches Zurückziehen bei einer Kollision und eine Fehlererkennung zum Beispiel bei einem fehlenden Bauteil, bei einer bereits belegten Ablage oder bei einem leeren Ladungsträger. Prozesse und Fügeaufgaben werden durch die Person 16 nur noch konfiguriert und parametrisiert, nicht mehr programmiert. Ziel ist die komplette Applikation in wenigen Tagen zusammen zu klicken, anstatt monatelang zu programmieren.
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Durch den Einsatz der grafischen Benutzeroberfläche kann eine roboterunabhängige Programmierung beziehungsweise Zusammenstellung des Arbeitsablaufs realisiert werden. Grafische Ablaufdiagramme erleichtern die Programmierung, da keine Programmiersprachenkenntnisse erforderlich sind. Ferner ist es vorzugsweise vorgesehen, eine Prozessvisualisierung einzusetzen, in deren Rahmen der Roboter 10 für die Person 16 visualisiert wird. Insbesondere können vom Roboter 10 durchzuführende Prozesse durch einfache Grafiken und Diagramme visualisiert werden. Beispielsweise werden die Drehmomente an den Roboterachsen 12a–e, Kräfte und/oder Drehmomente im Tool-Center-Point (TCP), erwartete Abschaltkräfte und/oder Abschaltdrehmomente im Prozess, Temperaturen des Roboters 10 und/oder Bewegungsgeschwindigkeiten des Roboters 10 und/oder von Werkzeugen visualisiert, das heißt beispielsweise auf einer Anzeige der Recheneinrichtung 14 angezeigt. Alternativ oder zusätzlich können Prozesspunkte, Kräfte durch Länge und Richtung von Pfeilen im Prozess, Roboterbahn, aktivierte MRK-Funktionen, zum Beispiel bei Kollisionserkennung die Drehmoment- oder Kraftschwelle, Taktzeiten und/oder Ablaufdiagramme des Robotergramms mit Roboterstellung visualisiert werden.
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Ferner kann eine Digitalisierung zur Simulation und MRK-Abnahme vorgesehen sein. Bei einem ersten Schritt wird beispielsweise eine aufgebaute Applikation eingescannt, beispielsweise mittels eines 3D-Scanners. Bei einem zweiten Schritt wird auf Basis des Einscannens ein digitales Modell erstellt. Ferner werden Bewegungsbahnen und Punkte vom Wizard und von dem Schraubassistenten geladen. Bei einem dritten Schritt wird eine Simulation durchgeführt. Hierbei erfolgen eine Taktzeitabschätzung und Optimierung und eine MRK-Analyse auf Quetsch- und Stoßstellen. Schließlich erfolgt eine Übertragung in eine Software zum Durchführen des eigentlichen Arbeitsvorgangs, wobei untersucht wird ob Kräfte und/oder Drucke für die MRK eingehalten werden. Ferner kann eine Echtzeitdatenanalyse stattfinden, in deren Rahmen Stückzahlen, Taktzeiten, Fehlerzustände und Kleinstörungen überwacht werden. So ist es beispielsweise möglich, eine Offline-Datenanalyse, eine Vorhersage, eine Ausfallwahrscheinlichkeit oder eine Prozessoptimierung darzustellen. Insgesamt führt dies zu einem besseren Verständnis von Anlagen, Bändern und dem kompletten Produktionszyklus.
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Der Wizard erlaubt somit die schnelle Inbetriebnahme von Prozessbausteinen, sodass eine schnelle Inbetriebnahme, eine einfache Programmierung und schnelle Reaktionswechselzeiten beziehungsweise Umstellungen der Produktion auf ein neues anderes Produkt realisierbar sind. Durch die gewonnene Zeitersparnis sind auch Kostenvorteile beim Beschaffen und Installieren der Arbeitsstation realisierbar.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 102014207067 A1 [0002]
- DE 102014017859 A1 [0003]
