DE102018209218A1 - Deckengeführtes Manipulator-System - Google Patents

Deckengeführtes Manipulator-System Download PDF

Info

Publication number
DE102018209218A1
DE102018209218A1 DE102018209218.4A DE102018209218A DE102018209218A1 DE 102018209218 A1 DE102018209218 A1 DE 102018209218A1 DE 102018209218 A DE102018209218 A DE 102018209218A DE 102018209218 A1 DE102018209218 A1 DE 102018209218A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
ceiling
manipulator system
handling device
guided
articulated arm
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
DE102018209218.4A
Other languages
English (en)
Inventor
Bastian Kolbinger
Tim Lorenz
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Bayerische Motoren Werke AG
Original Assignee
Bayerische Motoren Werke AG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Bayerische Motoren Werke AG filed Critical Bayerische Motoren Werke AG
Priority to DE102018209218.4A priority Critical patent/DE102018209218A1/de
Publication of DE102018209218A1 publication Critical patent/DE102018209218A1/de
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25JMANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
    • B25J5/00Manipulators mounted on wheels or on carriages
    • B25J5/02Manipulators mounted on wheels or on carriages travelling along a guideway
    • B25J5/04Manipulators mounted on wheels or on carriages travelling along a guideway wherein the guideway is also moved, e.g. travelling crane bridge type
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25JMANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
    • B25J9/00Programme-controlled manipulators
    • B25J9/06Programme-controlled manipulators characterised by multi-articulated arms

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Robotics (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Manipulator (AREA)

Abstract

Es wird ein deckengeführtes Manipulator-System (100) zur Bearbeitung eines Objekts während eines Förderns des Objekts mittels einer Fördervorrichtung angegeben. Das Manipulator-System (100) weist eine Handhabungsvorrichtung (1) auf, welche im Wesentlichen parallel zu einer Förderrichtung des Objekts bewegbar ist und welche eine Kopplungseinrichtung (2) zum mechanischen Koppeln der Handhabungsvorrichtung (1) mit dem Objekt aufweist. Weiterhin weist das Manipulator-System (100) einen mehrachsigen Gelenkarmroboter (3), der mit der Handhabungsvorrichtung (1) verbunden und durch die Handhabungsvorrichtung (1) mitbewegbar ist, und ein deckengeführtes Transportsystem (4), durch welches die Handhabungsvorrichtung (1) und der damit verbundene Gelenkarmroboter (3) vom Boden beabstandet verfahrbar sind, auf. Des Weiteren wird eine Fließfertigungsanlage mit zumindest einer Fördervorrichtung zum Fördern von Objekten in einer Fließfertigung und mit einem Manipulator-System (100) angegeben.

Description

  • Es wird ein deckengeführtes Manipulator-System angegeben. Das deckengeführte Manipulator-System ist vorzugsweise zur automatischen Bearbeitung eines Objekts während eines Förderns des Objekts mittels zumindest einer Fördervorrichtung, insbesondere in einer Fließfertigung, eingerichtet.
  • In einer Serien- oder Fließfertigung werden üblicherweise Objekte oder Werkstücke, wie beispielsweise Fahrzeugkarosserien, sukzessive durch einzelne Bearbeitungsstationen transportiert. Die Objekte werden dabei häufig einzeln, meistens kontinuierlich, von einem Arbeitssystem zum nächsten gefördert. Unter dem Begriff der Fließfertigung fällt im Sinne der vorliegenden Erfindung auch die sogenannte Taktfertigung.
  • Häufig sollen Werkstücke oder Objekte im Fließbetrieb bearbeitet werden. Wenn das zu bearbeitende Objekt entlang eines feststehenden Manipulators bewegt wird, kann dieses Objekt im Fließbetrieb nur kurz durch den Manipulator bearbeitet werden, da der Manipulator üblicherweise einen begrenzten Arbeitsraum hat und das zu bearbeitende Objekt folglich nur kurz in dessen Reichweite bleibt.
  • Unter Mensch-Roboter-Kollaboration (MRK) versteht man Systeme bzw. Roboter, die darauf ausgelegt sind, zusammen mit Menschen zu arbeiten. Der Roboter, bei dem es sich meist um einen sogenannten Leichtbauroboter handelt, ist anders als bei einem herkömmlichen Industrieroboter nicht mehr durch eine Schutzwand oder ein Gitter von Menschen abgeschirmt, sondern teilt sich den Arbeitsraum mit Menschen und arbeitet Hand in Hand mit diesem. Das sorgt für viele neue Anwendungsfälle, die mit herkömmlichen Industrierobotern nicht möglich sind.
  • Diese MRK-fähigen Roboter arbeiten bisher in der Regel an einem bestimmten Ort und sind während ihrer Arbeit nicht mobil. Das sorgt dafür, dass ein Einsatz in der Fließmontage nicht möglich ist. Das zu bearbeitende Werkstück muss immer angehalten werden, wird bearbeitet und fährt wieder weiter, was zu einer enormen Störung des fließenden Gesamtmontageprozesses führt.
  • Daneben gibt es auch bereits Konzepte, bei denen der Roboter sich aktiv mit dem bewegten Bauteil mitbewegt oder sich die Plattform, auf der dieser montiert ist, synchron zum Bauteil bewegt. Diese elektronisch gesteuerte oder geregelte Synchronisation ist technisch sehr aufwändig und zudem störanfällig, da die Geschwindigkeiten exakt gleich gesteuert werden müssen. Wenn das Werkstück beispielsweise abrupt gestoppt wird, benötigt der Roboter dafür eine Reaktionszeit und verzögert aufgrund einer anderen mechanischen oder elektronischen Trägheit evtl. nicht exakt genauso.
  • Eine weitere Möglichkeit ist es, Werkstück und Roboter mechanisch zu synchronisieren, indem sie miteinander gekoppelt werden. Die Druckschrift DE 20 2015 002 821 U1 offenbart ein Manipulator-System zur automatischen Bearbeitung eines Objekts während eines Förderns des Objekts, welches eine Transportvorrichtung und einen MRK-fähigen Gelenkarmroboter aufweist.
  • Nachteilig bei den im Stand der Technik bekannten Konzepten ist, dass der Manipulator auf dem Boden geführt ist und daher die Anwendungsfreiheiten einschränkt bzw. die Person stört, welche mit dem Roboter zusammenarbeitet. Weiterhin entsteht durch die Bodenführung eine zusätzliche Gefahrenstelle im Arbeitsbereich.
  • Die Druckschrift DE 10 2008 006 170 A1 beschreibt eine Vorrichtung zur Handhabung von Werkstücken oder Werkzeugen mit einer Handlingeinrichtung und mit einem Transportsystem, mit dem die Handlingeinrichtung verfahrbar ist, wobei das Transportsystem eine Elektrohängebahn mit einem oberhalb des Bodenniveaus verlaufenden Schienensystem ist. Die Handlingeinrichtung kann einen Roboterarm mit einer Greifeinrichtung umfassen und soll insbesondere zur Bestückung einer Maschine mit einem Werkzeug bzw. einem Werkstück ausgebildet sein. Eine Bearbeitung eines sich bewegenden Werkstückes durch die Handlingeinrichtung ist dagegen nicht vorgesehen.
  • Ausgehend vom Stand der Technik ist es eine zu lösende Aufgabe zumindest einiger Ausführungsformen, ein Manipulator-System anzugeben, welches in einer Fließfertigung einsetzbar ist und durch welches Einschränkungen des menschlichen Arbeitens in der Umgebung des Manipulator-Systems reduziert werden können. Weiterhin soll das Manipulator-System derart ausgebildet sein, dass auf eine technisch aufwändige elektronisch gesteuerte Regelung bzw. Synchronisation bei einem Einsatz in der Fließfertigung entfallen kann.
  • Diese Aufgaben werden durch einen Gegenstand gemäß dem unabhängigen Patentanspruch gelöst. Vorteilhafte Ausführungsformen und Weiterbildungen des Gegenstandes gehen weiterhin aus den abhängigen Patentansprüchen, der nachfolgenden Beschreibung und aus den Zeichnungen hervor.
  • Die vorliegende Erfindung betrifft ein Manipulator-System zur automatischen Bearbeitung eines Objekts während eines Förderns des Objekts, insbesondere in einer Fließfertigung, mittels zumindest einer Fördervorrichtung. Hierbei ist unter „während eines Förderns des Objekts“ jegliche (Relativ-)Bewegung des Objekts gegenüber dem Untergrund bzw. Hintergrund zu verstehen, insbesondere eine Bewegung des Objekts gegenüber dem Untergrund auf dem das Objekt bzw. eine Halte- bzw. Transporteinrichtung des Objekts angeordnet ist. Somit soll vorzugsweise ein Manipulator-System bereitgestellt werden, mit welchem das Objekt bearbeitbar ist, während dieses, beispielsweise in der Fließfertigung, transportiert bzw. gefördert wird. Bei dem Objekt kann es sich beispielsweise um ein Fahrzeug oder um eine Fahrzeugkarosserie handeln.
  • Das deckengeführte Manipulator-System weist eine Handhabungsvorrichtung auf, welche im Wesentlichen parallel zur Förderrichtung des Objekts bewegbar ist und welche eine Kopplungseinrichtung zum mechanischen Koppeln der Handhabungsvorrichtung mit dem Objekt aufweist. Weiterhin weist das Manipulator-System einen mehrachsigen Gelenkarmroboter, der mit der Handhabungsvorrichtung verbunden und durch die Handhabungsvorrichtung mitbewegbar ist, und ein deckengeführtes Transportsystem, durch das die Handhabungsvorrichtung und der damit verbundene Gelenkarmroboter vom Boden beabstandet verfahrbar sind, auf. Das deckengeführte Manipulator-System soll insbesondere derart ausgebildet sein, dass in unmittelbarer Umgebung des Gelenkarmroboters kein Bodenkontakt besteht. Beispielsweise soll in einer Umgebung von mindestens 5,0 m, bevorzugt von mindestens 10 m, um den Gelenkarmroboter herum kein unmittelbarer Bodenkontakt vorhanden sein.
  • Vorzugsweise sind die Gelenke und/oder Achsen des mehrachsigen Gelenkarmroboters mit Sensoren zur Erfassung von Drehmomenten und Kräften versehen. Als Sensoren kommen bevorzugt Kraft-Momenten-Sensoren zum Einsatz, und insbesondere Sensoren, die auf Dehnungsmessstreifen basieren, die an zumindest einem Gelenk und/oder zumindest einer Achse des mehrachsigen Gelenkarmroboters bereitgestellt sind. Somit können wirkende Kräfte präzise erfasst werden. Weiter bevorzugt sind alle Achsen und/oder Gelenke des Gelenkarmroboters mit solchen Kraft-Momenten-Sensoren versehen. Auf diese Weise können die auf den Gelenkarmroboter wirkenden Kräfte sehr detailliert überwacht werden. Der Gelenkarmroboter ist somit „sensibel“, da jeder Kontakt des Gelenkarmroboters mit seiner Umgebung erkannt werden kann, und hierauf entsprechend reagiert werden kann. Somit eignet er sich vorteilhaft für den Einsatz in MRK-Umgebungen.
  • Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist das Manipulator-System derart ausgebildet, dass die Handhabungsvorrichtung und/oder der Gelenkarmroboter durch eine Kopplung der Kopplungseinrichtung mit dem Objekt ohne eigene Antriebseinheit mit dem Objekt mitbewegbar ist. Mit anderen Worten ist ein Einsatz von Antrieben zum unmittelbaren Bewegen des Transportsystems und/oder der Handhabungsvorrichtung nicht notwendig.
  • Gemäß einer weiteren Ausführungsform weist das deckengeführte Transportsystem zumindest eine Schienenführung auf. Die Schienenführung verläuft vorzugsweise oberhalb des Bodenniveaus, beispielsweise unterhalb einer Deckenkonstruktion eines Gebäudes. Die Schienenführung kann insbesondere im Wesentlichen parallel zur Förderrichtung des Objekts ausgebildet sein. Vorzugsweise umfasst das Transportsystem zumindest einen Schlitten und eine Führungsschiene, wobei der Schlitten linear entlang der Führungsschiene beweglich ist. Somit kann die Handhabungsvorrichtung bzw. der Gelenkarmroboter präzise und zuverlässig mittels einfacher Mechanik entlang und parallel zu der Fließfertigung bewegt werden. Weiterhin kann das Transportsystem eine Mehrzahl von Schienenführungen bzw. eine Mehrzahl von in einer oder mehreren Führungsschienen beweglichen Schlitten aufweisen.
  • Gemäß einer weiteren Ausführungsform weist die Kopplungseinrichtung eine lösbare Arretierungsvorrichtung zur Befestigung der Kopplungseinrichtung mit dem Objekt und/oder mit einem unmittelbar mit dem Objekt verbundenen Bauteil auf. Beispielsweise kann die Arretierungsvorrichtung für eine kraft- und/oder formschlüssige Verbindung mit dem Objekt und/oder dem Bauteil ausgebildet sein.
  • Die Arretierungsvorrichtung kann z.B. ein Unterdrucksystem aufweisen. Dadurch kann vorteilhafterweise durch eine Vakuumlösung mittels Kraftschluss eine Befestigung der Kopplungseinrichtung mit dem Objekt bzw. Bauteil erreicht werden. Beispielsweise kann das Unterdrucksystem einen Saugnapf oder eine Mehrzahl von Saugnäpfen aufweisen, der bzw. die an einem Ende der Kopplungseinrichtung angeordnet sein kann bzw. können. Zusätzlich oder alternativ kann das Unterdrucksystem einen Vakuumschwamm aufweisen. Diese Lösung hat den Vorteil, dass sie sehr flexibel am Objekt bzw. am Fahrzeug angebracht werden kann. Der Schwamm ist dabei beispielsweise so ausgelegt, dass er nicht mit seiner kompletten Fläche auf einer ebenen Gegenfläche aufliegen muss, sondern bereits eine Teilüberdeckung für einen genügend großen Kraftschluss ausreicht.
  • Gemäß einer weiteren Ausführungsform umfasst die Arretierungsvorrichtung eine Greif- und/oder Spanneinheit, mit der eine Befestigung der Kopplungseinrichtung mit dem Objekt bzw. mit der Fahrzeugkarosserie hergestellt werden kann. Die Greif- und/oder Spanneinheit kann z.B. dramatisch ausgebildet sein.
  • Weiterhin kann die Arretierungsvorrichtung derart ausgebildet sein, dass sie form- und/oder kraftschlüssig mit einer Lacktraverse, auf dem das Objekt bzw. das Fahrzeug angeordnet ist, verbunden werden kann. Das Fahrzeug bzw. die Fahrzeugkarosserie liegt gewöhnlicherweise während der Fließmontage auf zwei Lacktraversen auf. Diese können z.B. an beiden Enden oder einem in Fahrzeuglängsrichtung mittig an der Traverse angebrachten Zylinder durch verschiedene Greifmechanismen gegriffen werden und diese Griffe werden dann entweder manuell oder pneumatisch gespannt.
  • Darüber hinaus kann die Arretierungsvorrichtung der Kopplungseinrichtung derart ausgebildet sein, dass sie formschlüssig an einer oder mehreren Aussparungen des Objekts bzw. der Fahrzeugkarosserie formschlüssig verbunden werden kann. Beispielsweise kann die Arretierungsvorrichtung einen Montageadapter bzw. eine Zapfenform aufweisen, welcher bzw. welche dazu ausgebildet ist, formschlüssig in eine Ausnehmung einzugreifen. Bei der Ausnehmung kann es sich z.B. um eine Wagenheberaufnahme oder um Löcher in der Motormontage handeln. Bei der Zapfenform kann es sich um einen exakt in die Ausnehmung passendes Gegenstück handeln, welches in die Ausnehmung gesteckt werden kann, wodurch eine Fixierung zwischen der Fahrzeugkarosserie und dem MRK System hergestellt werden kann.
  • Durch die direkte Verbindung am Fahrzeug bzw. der fest mit dem Fahrzeug verbundenen Lacktraverse können Toleranzen auf ein Minimum reduziert werden und Fahrzeug und MRK-System bewegen sich exakt synchron. Des Weiteren entstehen aufgrund der direkten Verbindung keine Gefahren für Mensch oder Montageobjekt bei Bandstopp bzw. Ausfall (Not-Halt bzw. Störung).
  • Gemäß einer weiteren Ausführungsform weist die Kopplungseinrichtung einen Mehrgelenkarm auf, dessen Gelenke fixierbar ausgebildet sind. Dadurch lässt sich die Relativposition zwischen Handhabungsvorrichtung und dem Objekt bzw. zwischen Kopplungseinrichtung und dem Objekt zunächst leicht einstellen und dann durch ein Sperren der Gelenke fixieren.
  • Gemäß einer weiteren Ausführungsform weist die Handhabungsvorrichtung und/oder das Transportsystem eine Zustelleinrichtung auf, durch welche die Handhabungsvorrichtung und/oder der Gelenkarmroboter im Wesentlichen senkrecht zur Förderrichtung des Objekts bewegbar ist. Die Zustelleinrichtung kann beispielsweise eine Schienenführung bzw. zumindest eine Schiene und einen in der Schiene beweglich geführten Schlitten umfassen. Weiterhin kann die Handhabungsvorrichtung eine Vertikalausgleichsvorrichtung aufweisen, durch welche die Kopplungseinrichtung und/oder der Gelenkarmroboter vertikal, d.h. in einer Richtung senkrecht zur Förderrichtung und senkrecht zur Verfahrrichtung der Zustelleinrichtung, verfahren werden kann.
  • Vorzugsweise weist das Manipulator-System eine Steuereinheit auf, welche eingerichtet ist, den Gelenkarmroboter zu steuern. Die Steuereinheit kann beispielsweise an der Handhabungsvorrichtung angeordnet bzw. befestigt sein.
  • Gemäß einer weiteren Ausführungsform weist das Manipulator-System eine deckengeführte Energie- und/oder Materialversorgungseinrichtung zur Medienversorgung der Handhabungsvorrichtung und/oder des Gelenkarmroboters auf. Weiterhin kann das Manipulator-System einen Warenträger zur Aufnahme von zu verbauende Materialien bzw. Komponenten aufweisen, welche der Gelenkarmroboter aus dem Warenträger aufnehmen kann.
  • Gemäß einer weiteren Ausführungsform kann die Kopplungseinrichtung und/oder die Arretierungsvorrichtung der Kopplungseinrichtung selbsttätig eine Befestigung bzw. Arretierung bewirken, beispielsweise durch entsprechende Motoren oder anderweitige Mechanismen. Hierbei kann die Kopplungseinrichtung und/oder die Arretierungsvorrichtung eine eigene Steuerung aufweisen, oder alternativ über die Steuereinheit des Gelenkarmroboters ansteuerbar sein.
  • Weiterhin kann das Manipulator-System derart automatisiert ausgebildet sein, dass die Handhabungsvorrichtung automatisch zu dem Objekt bzw. Fahrzeug geführt und mit demselben gekoppelt werden bzw. nach der Tätigkeit wieder entkoppelt und zurückgeführt werden kann. Weiterhin kann sowohl ein manueller als auch ein automatischer Betrieb möglich sein.
  • Gemäß einer weiteren Ausführungsform weist das Manipulator-System eine Rückfahreinheit auf. Diese Rückfahreinheit ist dabei eingerichtet, die Handhabungsvorrichtung und/oder das Transportsystem in eine Ausgangsposition zu bewegen, wenn die lösbare Arretierungsvorrichtung gelöst ist. Wenn die Handhabungsvorrichtung an die Fließfertigung bzw. Fördervorrichtung arretiert/befestigt ist, wird die Handhabungsvorrichtung mit dem Gelenkarmroboter vorzugsweise parallel zu der Fließfertigung/Fördervorrichtung mitbewegt, da die Transportvorrichtung der Fließbewegung der Fließfertigung bzw. der Transport-/Förderrichtung der Fördervorrichtung folgt. Wenn die Arretierung gelöst ist, bewegt sich die Handhabungsvorrichtung automatisch mittels der Rückfahreinheit zurück zu der Ausgangsposition, und kann anschließend wieder an die Fließfertigung/Fördervorrichtung (mittelbar oder unmittelbar) arretieren/sich (mittelbar oder unmittelbar) an dieser befestigen. Somit kann der Bearbeitungsprozess durch den Gelenkarmroboter erneut durchgeführt werden.
  • Ferner umfasst die vorliegende Erfindung eine Fließfertigungsanlage, umfassend zumindest eine Fördervorrichtung zum Fördern von Objekten in einer Fließfertigung, und ein erfindungsgemäßes Manipulator-System.
  • Das hier beschriebene Manipulator-System weist eine Mehrzahl von Vorteilen gegenüber dem Stand der Technik auf. Dadurch, dass der Gelenkarmroboter sozusagen „im Raum schwebt“, ergeben sich mehr Flexibilität und weniger Einschränkung für mitarbeitende Menschen. Weiterhin ist der Gelenkarmroboter sehr flexibel und leicht rund um das Fahrzeug positioniert war, wodurch unter anderem auch Robotertätigkeiten im Fahrzeuginnenraum möglich sind. Das Manipulator-System ist für sämtliche Fließbetriebs-Fördermöglichkeiten einsetzbar. Durch die Kopplungseinrichtung bzw. durch die Arretierungsvorrichtung der Kopplungseinrichtung sind wirkungsvolle Kopplungskonzepte geben, die für eine sehr exakte Synchronisierung sorgen.
  • Weitere Vorteile und vorteilhafte Ausführungsformen des hier beschriebenen Manipulator-Systems ergeben sich aus den im Folgenden in Verbindung mit den 1 und 2 beschriebenen Ausführungsformen. Es zeigen:
    • 1 eine schematische Darstellung eines deckengeführten Manipulator-Systems gemäß einem Ausführungsbeispiel, und
    • 2 eine schematische Darstellung eines deckengeführten Manipulator-Systems gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel.
  • In den Ausführungsbeispielen und Figuren können gleiche oder gleich wirkende Bestandteile jeweils mit den gleichen Bezugszeichen versehen sein. Die dargestellten Elemente und deren Größenverhältnisse untereinander sind grundsätzlich nicht als maßstabsgerecht anzusehen. Vielmehr können einzelne Elemente zur besseren Darstellbarkeit und/oder zum besseren Verständnis übertrieben dick oder groß dimensioniert dargestellt sein.
  • Die 1 zeigt ein deckengeführtes Manipulator-System 100 gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel. Das Manipulator-System 100 ist zur Bearbeitung eines Fahrzeugs bzw. einer Fahrzeugkarosserie während eines Förderns des Fahrzeugs bzw. der Fahrzeugkarosserie durch eine Fördervorrichtung ausgebildet.
  • Das Manipulator-System 100 weist eine Handhabungsvorrichtung 1 auf. Die Handhabungsvorrichtung 1 ist parallel zur Förderrichtung des Fahrzeugs bzw. der Fahrzeugkarosserie, welche hier als x-Richtung bezeichnet ist, bewegbar und weist eine Kopplungseinrichtung 2 mit einer Arretierungsvorrichtung (nicht gezeigt) zum mechanischen Koppeln der Handhabungsvorrichtung 1 mit dem Fahrzeug bzw. der Fahrzeugkarosserie auf.
  • Weiterhin weist das Manipulator-System 100 einen mehrachsigen Gelenkarmroboter 3 auf, der als Leichtbauroboter ausgebildet ist und mit der Handhabungsvorrichtung 1 über eine Roboterbefestigungseinrichtung 9, wie z.B. einen Flansch, verbunden ist sowie durch die Handhabungsvorrichtung 1 mitbewegbar ist. Der Gelenkarmroboter 3 weist mehrere Kraft-/Momentsensoren auf (nicht gezeigt), mit welchen Kräfte und Drehmomente, die auf den Gelenkarmroboter 3 wirken, präzise detektiert werden können. Die Robotersteuerung bzw. Steuereinheit des Gelenkarmroboters 3 ist an der Handhabungsvorrichtung 1 befestigt.
  • Darüber hinaus weist das Manipulator-System 100 ein deckengeführtes Transportsystem 4 auf, durch welches die Handhabungsvorrichtung 1 und der damit verbundene Gelenkarmroboter 3 vom Boden beabstandet verfahrbar sind. Das Transportsystem 4 weist eine Schienenführung in x-Richtung auf, welche im gezeigten Ausführungsbeispiel 2 Schienen sowie 2 darin bewegliche Schlitten aufweist.
  • Weiterhin weist das Manipulator-System 100 eine Zustelleinrichtung 5 auf, durch welche die Handhabungsvorrichtung 1 und der Gelenkarmroboter 3 senkrecht zur Förderrichtung des Objekts in y-Richtung bewegbar sind. Vorzugsweise können die Kopplungseinrichtung 2 und/oder der Gelenkarmroboter 3 durch eine Vertikalausgleichsvorrichtung in z-Richtung verfahren werden.
  • Die Energie- und/oder Materialversorgung des Manipulator-Systems 100 erfolgt über die Decke. Dadurch schwebt das ganze Manipulator-System 100 frei im Raum und stört zum einen den Menschen nicht und kann sich zum anderen selbst frei bewegen, da es sich auch über der Karosserie aufhalten kann. Die zu verbauenden Materialien/Komponenten können zusätzlich mit einer Verbindung direkt an der Handhabungsvorrichtung 1 bereitgestellt werden, sodass der Gelenkarmroboter 3 die Komponenten von dort aufnehmen kann.
  • Durch die Führung über ein Schienensystem an der Decke kann sich der Gelenkarmroboter 3 rund um das Fahrzeug bzw. die Fahrzeugkarosserie, insbesondere auch im Front- und Heckbereich, beliebig platzieren und auch im Fahrzeuginnenraum unergonomische Montagetätigkeiten übernehmen. Auch wenn die Kopplung bereits besteht, kann die Handhabungsvorrichtung 1 samt Gelenkarmroboter 3 oder auch nur der Gelenkarmroboter 3 noch linear bewegt werden. Die Kopplung bleibt bestehen, durch Lineareinheiten, eine 8. Achse oder ähnliches kann aber eine definierte Bewegung in y -und z-Richtung ermöglicht werden. Dadurch wird der Arbeitsraum des Leichtbauroboters vergrößert, was gerade für die Tätigkeit im Fahrzeuginnenraum ein großer Vorteil ist. Diese Aufhängung des Gelenkarmroboters 3 ist auch für Hochtakte oder Schwenktakte, d.h. für sämtliche Fließbetriebs-Fördermöglichkeiten, einsetzbar.
  • In der 2 ist ein weiteres Ausführungsbeispiel eines Manipulator-Systems 100 dargestellt. In diesem Ausführungsbeispiel ist der Gelenkarmroboter 3 nicht dargestellt, sondern lediglich die Roboterbefestigungseinrichtung 9 bzw. der Roboterflansch, an welcher bzw. an welchem der Gelenkarmroboter 3 mit der Handhabungsvorrichtung 1 verbunden wird.
  • Durch eine Schienenführung in x-Richtung kann die Handhabungsvorrichtung 1 im Wesentlichen parallel zur Förderrichtung des Fahrzeugs bzw. der Fahrzeugkarosserie verfahren werden. Weiterhin weist das Manipulator-System 100 eine Zustelleinrichtung 5 auf, durch welche der Gelenkarmroboter 3 in y-Richtung und in z-Richtung verfahren werden kann.
  • Die Kopplungseinrichtung 2 kann eine Arretierungsvorrichtung aufweisen, welche insbesondere an einem Ende der Kopplungseinrichtung angeordnet sein kann und welche für eine kraft- und/oder formschlüssige Verbindung mit dem Fahrzeug bzw. der Fahrzeugkarosserie ausgebildet sein kann.
  • Alternativ oder zusätzlich können die in den Figuren gezeigten Ausführungsbeispiele weitere Merkmale gemäß den Ausführungsformen der allgemeinen Beschreibung aufweisen.
  • Bezugszeichenliste
  • 1
    Handhabungsvorrichtung
    2
    Kopplungseinrichtung
    3
    Gelenkarmroboter
    4
    Transportsystem
    5
    Zustelleinrichtung
    6
    Schienenführung in x-Richtung
    7
    Schienenführung in y-Richtung
    8
    Robotersteuerung
    9
    Roboterbefestigungseinrichtung
    100
    Manipulator-System
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
  • Zitierte Patentliteratur
    • DE 202015002821 U1 [0007]
    • DE 102008006170 A1 [0009]

Claims (14)

  1. Deckengeführtes Manipulator-System (100) zur Bearbeitung eines Objekts während eines Förderns des Objekts mittels einer Fördervorrichtung, aufweisend - eine Handhabungsvorrichtung (1), welche im Wesentlichen parallel zu einer Förderrichtung des Objekts bewegbar ist und welche eine Kopplungseinrichtung (2) zum mechanischen Koppeln der Handhabungsvorrichtung (1) mit dem Objekt aufweist, - einen mehrachsigen Gelenkarmroboter (3), der mit der Handhabungsvorrichtung (1) verbunden und durch die Handhabungsvorrichtung (1) mitbewegbar ist, und - ein deckengeführtes Transportsystem (4), durch welches die Handhabungsvorrichtung (1) und der damit verbundene Gelenkarmroboter (3) vom Boden beabstandet verfahrbar sind.
  2. Deckengeführtes Manipulator-System 1, wobei das Manipulator-System (100) derart ausgebildet ist, dass die Handhabungsvorrichtung (1) durch eine Kopplung der Kopplungseinrichtung (2) mit dem Objekt ohne eigene Antriebseinheit mit dem Objekt mitbewegbar ist.
  3. Deckengeführtes Manipulator-System nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Transportsystem (4) zumindest einen Schlitten und eine im Wesentlichen parallel zur Förderrichtung des Objekts ausgebildete Führungsschiene aufweist, wobei der Schlitten linear entlang der Führungsschiene beweglich ist.
  4. Deckengeführtes Manipulator-System nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Kopplungseinrichtung (2) eine lösbare Arretierungsvorrichtung zur Befestigung der Kopplungseinrichtung (2) mit dem Objekt und/oder mit einem unmittelbar mit dem Objekt verbundenen Bauteil aufweist.
  5. Deckengeführtes Manipulator-System nach Anspruch 4, wobei Arretierungsvorrichtung für eine kraft- und/oder formschlüssige Verbindung mit dem Objekt und/oder dem Bauteil ausgebildet ist.
  6. Deckengeführtes Manipulator-System nach einem der Ansprüche 4 oder 5, wobei die Arretierungsvorrichtung ein Unterdrucksystem aufweist.
  7. Deckengeführtes Manipulator-System nach einem der Ansprüche 4 oder 5, wobei die Arretierungsvorrichtung eine Greif- und/oder Spanneinheit umfasst.
  8. Deckengeführtes Manipulator-System nach Anspruch 7, wobei die Greif- und/oder Spanneinheit pneumatisch ausgebildet ist.
  9. Deckengeführtes Manipulator-System nach einem der Ansprüche 4 oder 5, wobei die Arretierungsvorrichtung einen Montageadapter zur formschlüssigen Verbindung mit einer in dem Objekt ausgebildeten Aussparung aufweist.
  10. Deckengeführtes Manipulator-System nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Kopplungseinrichtung (2) einen Mehrgelenkarm aufweist, dessen Gelenke fixierbar ausgebildet sind.
  11. Deckengeführtes Manipulator-System nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Handhabungsvorrichtung (1) und/oder das Transportsystem (4) eine Zustelleinrichtung (5) aufweist, durch welche die Handhabungsvorrichtung (1) und/oder der Gelenkarmroboter (3) im Wesentlichen senkrecht zur Förderrichtung des Objekts bewegbar ist.
  12. Deckengeführtes Manipulator-System nach einem der vorhergehenden Ansprüche, aufweisend eine deckengeführte Energie- und/oder Materialversorgungseinrichtung zur Medienversorgung der Handhabungsvorrichtung (1) und/oder des Gelenkarmroboters (3).
  13. Deckengeführtes Manipulator-System nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Handhabungsvorrichtung (1) eine Komponentenbereitstellungseinheit aufweist, aus welcher der Gelenkarmroboter (3) an dem Objekt zu verbauende Komponenten aufnehmen kann.
  14. Fließfertigungsanlage, umfassend zumindest eine Fördervorrichtung zum Fördern von Objekten in einer Fließfertigung, und ein Manipulator-System nach einem der vorhergehenden Ansprüche.
DE102018209218.4A 2018-06-11 2018-06-11 Deckengeführtes Manipulator-System Pending DE102018209218A1 (de)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102018209218.4A DE102018209218A1 (de) 2018-06-11 2018-06-11 Deckengeführtes Manipulator-System

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102018209218.4A DE102018209218A1 (de) 2018-06-11 2018-06-11 Deckengeführtes Manipulator-System

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE102018209218A1 true DE102018209218A1 (de) 2019-12-12

Family

ID=68651672

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE102018209218.4A Pending DE102018209218A1 (de) 2018-06-11 2018-06-11 Deckengeführtes Manipulator-System

Country Status (1)

Country Link
DE (1) DE102018209218A1 (de)

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3283918A (en) * 1963-12-02 1966-11-08 George C Devol Coordinated conveyor and programmed apparatus
FR2675726A1 (fr) * 1991-04-25 1992-10-30 Peugeot Dispositif de manipulation de charges suspendues.
JPH08141945A (ja) * 1994-11-22 1996-06-04 Himu Kenkyusho:Kk 作業ロボット導入生産システム
DE10102758A1 (de) * 2001-01-23 2002-07-25 Volkswagen Ag Vorrichtung zur Bearbeitung von Bauteilen
DE10313463B3 (de) * 2003-03-26 2004-04-29 Daimlerchrysler Ag Verfahren und Vorrichtung zum Durchführen einer Arbeitsoperation an einem bewegten Werkstück durch einen synchron mitbewegten Industrieroboter
DE102008006170A1 (de) 2008-01-26 2009-07-30 Eisenmann Anlagenbau Gmbh & Co. Kg Vorrichtung zur Handhabung von Gegenständen
DE202015002821U1 (de) 2015-04-17 2016-07-19 Kuka Systems Gmbh Vorrichtung zur Bearbeitung von Werkstücken in einer Fließfertigung

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3283918A (en) * 1963-12-02 1966-11-08 George C Devol Coordinated conveyor and programmed apparatus
FR2675726A1 (fr) * 1991-04-25 1992-10-30 Peugeot Dispositif de manipulation de charges suspendues.
JPH08141945A (ja) * 1994-11-22 1996-06-04 Himu Kenkyusho:Kk 作業ロボット導入生産システム
DE10102758A1 (de) * 2001-01-23 2002-07-25 Volkswagen Ag Vorrichtung zur Bearbeitung von Bauteilen
DE10313463B3 (de) * 2003-03-26 2004-04-29 Daimlerchrysler Ag Verfahren und Vorrichtung zum Durchführen einer Arbeitsoperation an einem bewegten Werkstück durch einen synchron mitbewegten Industrieroboter
DE102008006170A1 (de) 2008-01-26 2009-07-30 Eisenmann Anlagenbau Gmbh & Co. Kg Vorrichtung zur Handhabung von Gegenständen
DE202015002821U1 (de) 2015-04-17 2016-07-19 Kuka Systems Gmbh Vorrichtung zur Bearbeitung von Werkstücken in einer Fließfertigung

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE3035191C2 (de)
WO2006089625A1 (de) Werkzeugmaschinensystem, verfahrbare belade-/entladevorrichtung und verfahren zur bereitstellung/entnahme von gegenständen von/an bearbeitungsstationen eines werkzeugmaschinensystems
CH680665A5 (de)
EP3260399B1 (de) Greifvorrichtung zum erfassen mehrerer stückgüter, system zum umgang mit mehreren stückgütern und verfahren zum manipulieren mehrerer stückgüter
EP3023170B1 (de) Transfervorrichtung
EP1967301A1 (de) Maschinelle Anordnung zum Bearbeiten von plattenartigen Werkstücken mit einer Bearbeitungseinrichtung sowie mit einer Handlingvorrichtung für Bearbeitungsprodukte
DE102007037404B4 (de) Verfahren zum maschinellen Verarbeiten und/oder Transfer von Bauteilen
DE202008010202U1 (de) Transporteinrichtung
DE102011013253B4 (de) Beladeeinrichtung für eine Vertikaldrehmaschine
AT509260A1 (de) Verschiebe- und positioniervorrichtung
EP3431422A1 (de) Greifeinrichtung für einen manipulator und verfahren zum ausrüsten einer für einen manipulator vorgesehenen greifeinrichtung
DE102015002928B4 (de) Transportvorrichtung zum Bewegen von Werkstücken für den Karosseriebau der Kfz-Industrie
DE102018133552B4 (de) Biegemaschine, Bearbeitungslinie und Verfahren zum Biegen
DE102018209218A1 (de) Deckengeführtes Manipulator-System
EP1940711A1 (de) Vorrichtung und verfahren zum anordnen von stapeln flacher gegenstände auf paletten
EP2424771B1 (de) Anlage zur montage von karosserieteilen
DE202014101322U1 (de) Zuführvorrichtung
DE202015002821U1 (de) Vorrichtung zur Bearbeitung von Werkstücken in einer Fließfertigung
DE102015015678A1 (de) Montageeinrichtung zum Bearbeiten wenigstens eines Bauteils eines Kraftwagens
EP3124153A1 (de) Vorrichtung zum bearbeiten von werkstücken, insbesondere von sägeblättern
EP1354665B1 (de) Linearantrieb für einen Industrieroboter oder eine Werkzeugmaschine
DE102020117827B3 (de) Förderanlage mit linearen Achsvorrichtungen
DE10133279C1 (de) Handhabungsvorrichtung für Bearbeitungsgeräte sowie Verfahren zur Bearbeitung von Oberflächen
EP1541277A2 (de) Positioniereinheit und Transportsystem mit Positioniereinrichtung
EP1985425B1 (de) Vorrichtung und Verfahren zum Bearbeiten eines Werkstücks

Legal Events

Date Code Title Description
R163 Identified publications notified