DE102022108302A1

DE102022108302A1 - Verfahren zum Einrichten eines Transportsystems und ein Transportsystem

Info

Publication number: DE102022108302A1
Application number: DE102022108302.0A
Authority: DE
Inventors: Marc Christmann
Original assignee: COMEXIO GmbH
Current assignee: COMEXIO GmbH
Priority date: 2022-04-06
Filing date: 2022-04-06
Publication date: 2023-10-12

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Einrichtung eines Transportsystems und ein Transportsystem. Das Transporteinrichtungssystem weist mindestens eine Transporteinrichtung und mindestens eine erste Zone und mindestens eine zweite Zone aufweist. Weiterhin weist die Transporteinrichtung eine Antriebseinrichtung zum Antrieb der Transporteinrichtung, eine austauschbare Manipulationseinrichtung, eine Kontrolleinrichtung sowie eine Erfassungseinrichtung. Die mindestens eine erste Zone und die mindestens eine zweite Zone sind über ein Wegesystem miteinander verbunden sind, In einem Erfassungsschritt (1) wird die Transporteinrichtung zumindest abschnittsweise, die mindestens eine erste Zone und die zweite Zone beinhaltend, entlang des Wegesystems verlagert und dabei wird jeweils die Position und Aufgabe der mindestens einen ersten Zone und der zweiten Zone erkannt. In einem dem Erfassungsschritt (1) nachfolgenden Betriebsmusterauswahlschritt (2) wird, in Abhängigkeit einer Ausstattung der Transporteinrichtung, die durchzuführende Aufgabe bestimmt und ein geeignetes Betriebsmuster ausgewählt.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Einrichten eines Transportsystems, wobei das Transportsystems ein Wegesystem mit mindestens einer ersten Zone und mindestens einer zweiten Zone sowie mindestens eine auf dem Wegesystem verfahrbare Transporteinrichtung aufweist, wobei die mindestens eine Transporteinrichtung ein Transporteinrichtungsgehäuse und eine an dem Transporteinrichtungsgehäuse angeordnete Antriebseinrichtung zum Antrieb der Transporteinrichtung, eine Manipulationseinrichtung, eine Kontrolleinrichtung sowie eine Erfassungseinrichtung aufweist, wobei die Erfassungseinrichtung mit der Kontrolleinrichtung verbunden ist und zur Navigation der Transporteinrichtung dient, wobei die Transporteinrichtung mit Hilfe der Antriebseinrichtung entlang einer Wegstrecke des Wegesystems von der mindestens einen ersten Zone in die mindestens eine zweite Zone verlagert werden kann.
Im Zuge der rasanten Entwicklung in der Fertigung wie auch in der Logistik werden vermehrt Vorgänge automatisiert durchgeführt. Bei den dabei durchgeführten Aufgaben handelt es sich nicht nur um sich wiederholende einfache Vorgänge, die mit stationären Anlagen immer wieder durchgeführt werden, sondern um zunehmend komplexe Arbeitsabläufe, die auch mit beweglichen oder verfahrbaren Arbeitsmaschinen durchgeführt werden und an entsprechend komplexe Begebenheiten angepasst werden können. Derartige Systeme können beispielsweise beim Transport und der Lagerung von Waren eingesetzt werden, wobei sie selbstständig Waren oder Materialien von einer ersten Zone in eine zweite Zone transportieren. Weiterhin können sie die Mitarbeiter eines Unternehmens bei der Montage beispielsweise in Form eines kollaborativen Assistenz-Systems unterstützen oder führen anderweitige Transportvorgänge und Lagerautomatisierung durch. Weiterhin können individuell eingerichtete Arbeitsabläufe selbstständig ausgeführt, abgearbeitet und anschließend auch kontrolliert werden.
Auf Grund der erforderlichen Komplexität sowie die dafür notwendigen individuellen Ausstattungen und Anpassungen an eine spezifische Gegebenheit und die auszuführenden Aufgaben sind eine Vielzahl von verschiedenen Automatisierungslösungen und autonomen Transportsystemen bekannt. Die oft maßgeschneiderten Lösungen müssen dabei regelmäßig auf eine individuelle Aufgabe zugeschnitten und angepasst werden. Individuell angepasste Automatisierungslösungen bieten kaum Möglichkeiten für eine nachträgliche Veränderung der von Ihnen durchzuführenden Aufgaben.
Es sind aus der Praxis auch zunächst vielseitig verwendbare Automatisierungslösungen und insbesondere autonom arbeitende Transportsysteme bekannt. Je nach den Anforderungen weisen die bekannten Transportsysteme neben oft hohen Investitionskosten und langen Amortisationszeiten auch die Notwendigkeit spezialisierten Fachpersonals auf, um die Transportsysteme an den jeweiligen Einsatz anzupassen. Dabei sind mitunter komplex durchzuführende und zeit- sowie kostenintensive Programmierungen und Einrichtungen erforderlich. Insbesondere für kleine oder mittelständische Unternehmen stellt dies eine große Eingangshürde für die Anschaffung und den Betrieb eines möglichst autonom agierenden Transportsystems dar.
Als Aufgabe der Erfindung wird es deshalb angesehen, ein Verfahren für ein Transportsystem zur Verfügung zu stellen, welches möglichst einfach und ohne die Notwendigkeit von geschultem Fachpersonal eingerichtet werden kann.
Die Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass in einem Erfassungsschritt die Transporteinrichtung mit Hilfe der Antriebseinrichtung entlang der Wegstrecke des Wegesystems verlagert wird, wobei über die Erfassungseinrichtung die räumliche Position der mindestens einen ersten Zone und der mindestens einen zweiten Zone innerhalb des Wegesystems erfasst wird, und wobei über die Erfassungseinrichtung jeweils ein Informationsgeber der mindestens einen ersten Zone und der mindestens einen zweiten Zone ausgelesen wird, wobei die Informationsgeber mit der Erfassungseinrichtung erfassbare Informationen über die betreffende Zone und/oder die dort durchzuführenden Aufgaben enthalten, und wobei in einem dem Erfassungsschritt nachfolgenden Betriebsmusterauswahlschritt mit Hilfe einer Auswahleinrichtung der Kontrolleinrichtung in Abhängigkeit der Manipulationseinrichtung der Transporteinrichtung und in Abhängigkeit von den in dem Erfassungsschritt erfassten Informationen aus einer Anzahl von vorab vorgegebenen Betriebsmustern ein geeignetes Betriebsmuster identifiziert und für einen autonomen Betrieb der Transporteinrichtung vorgegeben wird.
Das erfindungsgemäße Verfahren ermöglicht die Einrichtung eines Transportsystems, bei dem auf geschultes Fachpersonal für die Installation und individuelle Anpassung des Transportsystems sowie auf eine aufwendige Programmierung der Transporteinrichtung verzichtet werden kann. Vielmehr kann das Transportsystem unabhängig von der Verfügbarkeit von Fachpersonal eingerichtet und betrieben werden, indem die Transporteinrichtung die durchzuführende Aufgabe in den dafür relevanten Zonen autonom erkennen kann. Dazu weist das Transportsystem eine Transporteinrichtung auf, die über eine Antriebseinrichtung, beispielsweise in Form von Rädern, selbstständig und möglichst autonom entlang der Wegstrecke des Wegesystems zwischen den einzelnen Zonen fahren und dabei Informationen über die jeweiligen Zonen und die dort durchzuführenden Aufgaben erfassen kann. Zur Durchführung der jeweiligen Aufgaben weist die Transporteinrichtung eine geeignete Manipulationseinrichtung auf, mit der beispielsweise Objekte in der ersten Zone ergriffen und in der zweiten Zone wieder abgelegt werden können. Vorzugsweise kann das Transportsystem modular aufgebaut sein und in einfacher Weise auf die jeweilige Aufgabe und den jeweiligen Einsatzort angepasst, erweitert und umgebaut werden, indem beispielsweise die Manipulationseinrichtung ausgewechselt und durch eine andere Manipulationseinrichtung ausgetauscht wird.
Zur Einrichtung des Transportsystems kann die Transporteinrichtung in dem Erfassungsschritt selbsttätig die Position der einzelnen Zonen erkennen. An den jeweiligen Zonen angeordnete Informationsgeber können über die Transporteinrichtung ausgelesen werden und enthalten weitere Informationen über die jeweiligen Zonen sowie die darin durchführbaren Aufgaben. In einem dem Erkennungsschritt nachfolgenden Betriebsmusterauswahlschritt kann in Abhängigkeit der jeweils eingesetzten Manipulationseinrichtung der Transporteinrichtung und in Abhängigkeit von den in dem Erfassungsschritt erfassten Informationen ein für einen autonomen Betrieb der Transporteinrichtung geeignetes Betriebsmuster ausgewählt werden, mit welchem die in den einzelnen Zonen durchzuführenden Aufgaben wie beispielsweise ein Objekt aufnehmen oder ablegen während eines Betriebs der Transporteinrichtung abgearbeitet werden können.
In dem Erfassungsschritt kann die Transporteinrichtung entlang der Wegstrecke des Wegesystems verfahren werden, wobei die Position und damit die räumliche Anordnung der einzelnen an der Wegstrecke angelegten Zonen durch die Erfassungseinrichtung erfasst werden kann. Hierfür kann die Erfassungseinrichtung beispielsweise über eine optische Erkennung während des Verfahrens der Transporteinrichtung die Zonen optisch erfassen.
Das Wegesystem kann dabei so ausgestaltet sein, dass die mindestens eine Transporteinrichtung an dem Wegesystem angeordnet und durch dieses zwangsgeführt wird. Dies ermöglicht ein sicheres Verfahren der mindestens einen Transporteinrichtung entlang der Wegstrecke. Das Verfahren der Transporteinrichtung kann dabei aber auch autonom erfolgen, wobei der Erfassungsschritt lediglich durch einen Benutzer des Transportsystems initialisiert und gegebenenfalls überwacht werden muss. Dabei ist es bei beiden Varianten nicht notwendig, dass falls die Anzahl der Zonen bereits bekannt ist, die gesamte Wegstrecke abgefahren und erfasst werden muss, sondern der Erfassungsschritt kann gegebenenfalls bereits dann abgebrochen werden, wenn alle relevanten Zonen erkannt wurden.
Neben der Information über die räumliche Anordnung einer Zone, sowie bei mehreren ersten und/oder mehreren zweiten Zonen die relativen Positionen der Zone zueinander, kann im Rahmen des Erfassungsschritts, auch die jeweilige Aufgabe der jeweiligen Zone erkannt werden. Eine Zone stellt dabei eine räumliche Anordnung dar, in deren Bereich eine Aufgabe durch die Transporteinrichtung des Transportsystems durchgeführt werden kann. Eine Zone kann dabei einen oder mehrere Arbeitsplätze, Lagerplätze, Regelsysteme, Montagestationen, oder anderweitige Installationen aufweisen.
Dafür kann an den jeweiligen Zonen ein Informationsgeber angeordnet sein. Die Informationsgeber können Informationen über die jeweilige Zone aufweisen, wie die Art und Beschaffenheit der sich in der Zone befindlichen Einrichtungen, d.h. ob sich in der Zone ein Regal, ein Lagerbereich oder eine Montagestation, etc. befindet, sowie über die Aufgabe, welche mit der Transporteinrichtung in der betreffenden Zone durchgeführt werden soll. Weiterhin können Informationen hinterlegt sein, die weiterführende Informationen oder auch Statusmeldungen enthalten, wie den aktuellen Füllstand eines Lagers, die aktuelle Anzahl eingelagerter Waren, die voraussichtliche Zeit bis zur Abholung einer Ware, die Anzahl der Waren, die von der Transporteinrichtung abgeholt und weitertransportiert werden können, eine eventuell notwendige Abweichung von dem vorgegebenen Betriebsmuster oder Vorgaben für das auszuwählende Betriebsmuster, die Vorgabe eines für die Ausführung dieser Aufgabe notwendigen Manipulationseinrichtung, sowie weitere für die jeweilige Aufgabe in der betreffenden Zone erforderlichen Informationen.
Die in dem Informationsgeber auslesbaren Informationen können dabei automatisiert durch konstruktive Einrichtungen in der jeweilige Zone oder individuell während einer Installation der Zone erzeugt und an den Informationsgeber weitergeleitet werden, wobei auch eine manuelle Eingabe von Informationen durch den Benutzer möglich ist.
Der Informationsgeber kann dabei räumlich an der Zone installiert sein. Er kann als ein- oder zweidimensionaler Code ausgestaltet sein, der in geeigneter Weise so angebracht ist, dass die Transporteinrichtung die Informationen des Codes in dem Erfassungsschritt oder auch gegebenenfalls in dem Ausführungsschritt auslesen kann. Weiterhin kann die Zone oder der Arbeitsplatz auch ein Display aufweisen, auf welche entweder der Code, oder aber auch die hinterlegten Informationen angezeigt werden, wobei die Transporteinrichtung über eine zum Auslesen von Informationen von einem Display geeignete Kamera aufweist, die Informationen erfassen und zur Auswertung sowie weiteren Verarbeitung weiterleiten kann. Es ist ebenfalls möglich, dass der Informationsgeber die relevanten Informationen nicht über eine optisch auslesbare Darstellung, sondern als digitale Informationen zur Verfügung stellt, die von der Transporteinrichtung mit Hilfe eines Transpondersystems oder über drahtlose Kommunikationssysteme mit standardisierten oder individuellen Übertragungsverfahren ausgelesen werden können.
Es ist auch denkbar, dass der Informationsgeber in einem separaten Kontrollraum für das Transportsystem angeordnet ist und nach dem Erkennen einer Zone von der Transporteinrichtung mit Hilfe einer drahtlosen Kommunikationseinrichtung die Informationen für die betreffende Zone von dem Informationsgeber in dem Kontrollraum abgerufen wird. Der Informationsgeber kann dabei eine Speichereinrichtung mit darin gespeicherten Informationen für jede einzelne Zone sein.
In dem Betriebsmusterauswahlschritt wird ein für die vorliegende Aufgabenstellung geeignetes Betriebsmuster ausgewählt. Das Betriebsmuster wird dabei vorzugsweise so ausgewählt, dass die durch die Zonen jeweils vorgegebene Aufgabenstellung erfüllt wird, wobei die Auswahl in Abhängigkeit der Manipulationseinrichtung, der Transporteinrichtung und in Abhängigkeit von den in dem Erfassungsschritt erfassten Informationen erfolgt. Ein Betriebsmuster beinhaltet dabei die jeweiligen nacheinander auszuführenden Schritte, welche die Transporteinrichtung auszuführen hat, um eine spezifische Aufgabenstellung zu lösen.
Nach dem Erfassungsschritt sowie dem nachfolgenden Betriebsmusterauswahlschritt, in denen die Position der Zonen sowie die vorliegende Aufgabenstellung erkannt und das dafür geeignetste Betriebsmuster ausgewählt worden ist, ist das Einrichten des Transportsystems abgeschlossen.
Die Einrichtung kann dabei vorzugsweise durch den jeweiligen Nutzer des Transportsystems selbst erfolgen, da regelmäßig keine Ersteinrichtung erforderlich ist, die nur von geschultem Fachpersonal durchgeführt werden könnte. Nach der Einrichtung mit dem erfindungsgemäßen Verfahren kann nachfolgend ein Ausführungsschritt wiederholt ausgeführt werden. Der Ausführungsschritt stellt dabei den üblichen Betriebszustand dar, mit welchem die ermittelte Aufgabe im Rahmen des dafür ausgewählten und geeigneten Betriebsmusters durchgeführt wird.
Das Wegesystem des Transportsystems kann eine oder mehrere Wegstrecken mit einer Zwangsführung für die verfahrbare Transporteinrichtung aufweisen. Die Zwangsführung kann beispielsweise durch ein Schienensystem mit einem formschlüssigen Eingriff der Transporteinrichtung in eine Führungsschiene bewirkt werden. Die Zwangsführung kann auch durch ein Gleissystem bewirkt werden, auf welchem die Transporteinrichtung geführt wird.
Das Wegesystem kann in dem Erfassungsschritt ebenso wie die Position der einzelnen Zonen über die Erfassungseinrichtung erfasst werden. Gemäß einer Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens ist daher vorgesehen, dass in einem Wegstreckenerfassungsschritt das Wegesystem über die Erfassungseinrichtung erfasst wird, wobei die Transporteinrichtung entlang der Wegstrecke des bereits erfassten Wegesystem verlagert wird. Dazu kann die Erfassungseinrichtung dazu eingerichtet sein, die Umgebung der Transporteinrichtung während des Erfassungsschrittes zu erfassen und das durch Wegstreckeninformationsgeber vorgegebene Wegesystem zu erkennen, sodass die Transporteinrichtung dem Wegesystem folgen und dabei einzelne Wegstrecken sowie die Position der einzelnen Zonen erfassen kann. Neben einem rein zwangsgeführten Wegesystem bietet dies den Vorteil, dass auf eine aufwendige Zwangsführung mit einem gegebenenfalls ausladenden und oft störenden Schienensystem verzichtet werden kann. Als Wegstreckeninformationsgeber können beispielsweise stromführende Kabel auf dem Untergrund verlegt sein, welche über einen geeigneten Sensor der Transporteinrichtung erkannt und verfolgt werden können. Geeignete Wegstreckeninformationsgeber können auch optische Anzeigen wie beispielsweise Aufkleber auf dem Untergrund oder seitlich angeordnete Wegtafeln mit optisch erfassbaren Informationen über den Verlauf einer Wegstrecke sein, die mit einer geeigneten optischen Erfassungseinrichtung der Transporteinrichtung erkannt und ausgelesen werden können. Die Wegstreckeninformationen können beispielsweise in ein- oder zweidimensionalen Barcodes codiert und durch einen geeigneten Barcodeleser ausgelesen werden.
Gemäß einer vorteilhaften Umsetzung des Erfindungsgedankens ist vorgesehen, dass das in dem Wegstreckenerfassungsschritt erfasste Wegesystem in einem für Wegekarten geeigneten Format in einer Kartenerfassungseinrichtung der Transporteinrichtung gespeichert wird. Auf diese Weise kann eine umfangreiche Karte nicht nur des Wegesystems und der daran angelegten Zonen erstellt werden, sondern auch eine Karte der Umgebung. Somit kann die zurückgelegte Wegstrecke der mindestens einen Transporteinrichtung zwischen den einzelnen Zonen bei einer Ausgestaltung des Transportsystems als autonomes System optimiert werden. Alternativ ist es auch möglich, dass mehrere Transporteinrichtungen eines Transportsystems sich eine durch die einzelnen Erfassungseinrichtungen der Transporteinrichtungen erzeugte Karte teilen, bzw. diese gemeinsam aufbauen und gegebenenfalls ausbauen, sollten sich die Umgebungsvariablen ändern. Ebenfalls ist durch eine gemeinsamen Karte eine optimale Kontrolle des erstellten Kartenmaterials sowie eine optimierte Nutzung mehrerer Transporteinrichtungen gleichzeitig möglich.
Es ist erfindungsgemäß optional vorgesehen, dass die auswählbaren Betriebsmuster in einer Speichereinrichtung gespeichert werden und in dem Betriebsmusterauswahlschritt aus der Anzahl von in der Speichereinrichtung gespeicherten Betriebsmustern ein geeignetes Betriebsmuster identifiziert wird. Dafür kann in der mindestens einen Transporteinrichtung eine Speichereinrichtung angeordnet sein, welche beispielsweise als Magnet- oder Flashspeicher ausgeführt ist und in welcher die zur Verfügung stehenden Betriebsmuster gespeichert werden können. In dem Betriebsmusterauswahlschritt kann auf diese Speichereinrichtung zugegriffen und ein für die vorliegende Aufgabe geeignetes Betriebsmuster aus der Speichereinrichtung ausgelesen und ausgeführt werden.
Vorteilhafterweise ist erfindungsgemäß vorgesehen, dass mit Hilfe der Kontrolleinrichtung in einem Datenbankabgleichungsschritt überprüft wird, ob für die vorliegende Kombination von Zonen und/oder Aufgaben ein die vorgegebenen Kriterien erfüllendes Betriebsmuster hinterlegt ist, wobei aus einer Anzahl von die vorgegebenen Kriterien erfüllenden Betriebsmustern ein geeignetes Betriebsmuster ausgewählt wird. Liegen nach dem Erfassungsschritt alle notwendigen Informationen über die Position der Zonen, die darin durchzuführenden Aufgaben sowie die derzeit ausgestattet Manipulationseinrichtung vor, kann im Anschluss auf Grundlage der vorliegenden Informationen in dem Datenbankabgleichungsschritt überprüft werden, ob ein geeignetes die vorgegebenen Kriterien erfüllendes Betriebsmuster vorliegt. Liegt ein geeignetes Betriebsmuster vor, so kann dieses ausgewählt und gegebenenfalls in einem nachfolgenden Ausführungsschritt ausgeführt werden. Liegt kein geeignetes Betriebsmuster vor, so kann das Einrichten des Transportsystems nicht erfolgreich abgeschlossen werden. Vielmehr ist bei einem Fehlen eines geeigneten Betriebsmusters eine manuelle Einrichtung oder ein Update der Datenbank erforderlich. Dies kann während der Einrichtung des Transportsystems akustisch oder optisch angezeigt werden. Weiterhin kann durch eine Änderung der Konfiguration der Transporteinrichtung, beispielsweise durch das Auswechseln einer Manipulationseinrichtung, möglicherweise ein geeignetes Betriebsmuster zur Verfügung gestellt und ausgewählt werden.
Für den Abgleich der Betriebsmuster in dem Datenbankabgleichungsschritt kann die Transporteinrichtung selbst eine in der Transporteinrichtung gespeicherte Datenbank aufweisen, die in dem Datenbankabgleichungsschritt durchsucht wird. Die Datenbank kann beispielsweise in der Speichereinrichtung hinterlegt sein. Darüber hinaus ist es möglich, dass die Transporteinrichtung über eine geeignete Schnittstelle mit einem standardisierten Übertragungsverfahren oder über eine anderweitige drahtlose Verbindung auf eine externe Datenbank zugreifen kann. Eine derartige drahtlose Verbindung kann auch zur Kommunikation von mehreren Transporteinrichtungen untereinander verwendet werden.
Darüber hinaus ist es auch möglich, dass die Transporteinrichtung bei einer vorgegebenen Konfiguration von in dem Erfassungsschritt erkannten Zonen und Aufgaben im Rahmen eines Zonenberücksichtigungsmodus nur diejenigen Zonen und die entsprechenden Aufgaben im Betriebsmusterauswahlschritt für die Auswahl des geeigneten Betriebsmusters berücksichtigt, die mit der vorliegenden Konfiguration erfolgreich durchgeführt werden können. Gibt es beispielsweise die drei Zonen A, B und C, wobei B einen Greifer als Manipulationseinrichtung voraussetzt und C einen Sauger, so können für die Auswahl des Betriebsmusters unter der Voraussetzung, dass die Transporteinrichtung aktuell einen Sauger als Manipulationseinrichtung aufweist, lediglich die Zonen A und C berücksichtigt werden.
Vorzugsweise ist vorgesehen, dass das in dem Betriebsmusterauswahlschritt vorgegebene Betriebsmuster durch einen Benutzer mit einem anderen und ebenfalls geeigneten Betriebsmuster ersetzt werden kann. Sind mehrere unterschiedliche Betriebsmuster zur Durchführung einer vorliegenden Aufgabe geeignet, so wird nach zuvor festgelegten Kriterien dasjenige Betriebsmuster ausgewählt, welches die Kriterien im höchsten Maße erfüllt. Entsprechen jedoch zwei Betriebsmuster in gleichem Maße den geforderten Kriterien an ein Betriebsmuster, oder sprechen andere Gründe für die Auswahl eines spezifischen Betriebsmusters, so kann es vorteilhaft sein, wenn das ausgewählte Betriebsmuster durch den Benutzer geändert werden kann. Dafür kann die Transporteinrichtung beispielsweise ein Bedienfeld aufweisen, mit welchem eine manuelle Auswahl eines Betriebsmusters möglich ist. Alternativ kann der Benutzer auch über ein derartiges Bedienfeld neben einer manuellen Auswahl vorgegebener Betriebsmuster auch manuell ein neues Betriebsmuster erstellen und dieses gegebenenfalls auswählen.
Da der Erfolg der in einer Zone durchzuführenden Aufgabe gegebenenfalls eine spezifische Ausstattung und Aufbau der Transporteinrichtung erforderlich macht, kann es notwendig sein, die Konfiguration der Transporteinrichtung zu überprüfen. Gemäß einer vorteilhaften Umsetzung des Erfindungsgedankens ist es deshalb vorgesehen, dass in dem Erfassungsschritt die Art der Manipulationseinrichtung überprüft wird. Die Manipulationseinrichtung kann dabei einen Manipulator wie beispielsweise einen Roboterarm mit einem Greifer oder Sauger an dem freien Ende des Roboterams sowie weitere Ausstattungen der mindestens einen Transporteinrichtung umfassen, die mit dem Manipulator verwendet werden können. Weitere Ausstattungen können beispielsweise Ablageflächen, Fächer oder Körbe der Transporteinrichtung sein, auf oder in welche einzelne Objekte während des Verfahrens der Transporteinrichtung abgelegt und mitgeführt werden können. Auf diese Weise ist es möglich, dass während einer Transportfahrt der Transporteinrichtung mehrere zuvor mit dem Manipulator in einer ersten Zone ergriffene und auf einer Ablagefläche abgelegte Objekte mitgeführt und zu einer zweiten Zone oder zu mehreren zweiten Zonen gebracht und dort jeweils mit dem Manipulator abgeladen werden können.
Die Manipulationseinrichtung kann eine an der Transporteinrichtung angeordnete Einrichtung in Form von einem Greifer, einem Sauger, oder von anderweitig ausgebildeten Manipulationswerkzeugen sein. Vorzugsweise können ein Manipulator sowie gegebenenfalls weitere Ausstattungen der Manipulationseinrichtung einer Transporteinrichtung möglichst einfach und werkzeuglos ausgetauscht werden. Neben einer oder mehreren verschiedenen Manipulatoren kann die Transporteinrichtung auch eine oder mehrere weitere Ausstattungen aufweisen.
Durch die Erkennung der Zone und damit die Erkennung der in der betreffenden Zone durchzuführenden Aufgabe kann überprüft werden, ob und welche Konfiguration für ein geeignetes Betriebsmuster erforderlich ist und ob die Transporteinrichtung dafür geeignet ist. Dies ermöglicht es, dass in dem Betriebsmusterauswahlschritt nur Betriebsmuster ausgewählt werden, die mit der aktuellen Ausstattung der Transporteinrichtung erfolgreich durchgeführt werden können. Kann kein geeignetes Betriebsmuster ausgewählt werden, so kann eine automatisierte oder eine manuelle Änderung der Konfiguration der Transporteinrichtung durchgeführt werden, die Konfiguration erneut in dem Erfassungsschritt überprüft werden und gegebenenfalls ein geeignetes Betriebsmuster ausgewählt werden. Sollte weder eine automatisierte oder eine manuelle Änderung der Konfiguration durchgeführt werden können, kann eine Fehlermeldung ausgegeben und die Einrichtung des Transportsystems abgebrochen werden.
Zusätzlich kann neben den genannten Anforderungen auch die Gestaltung der Antriebseinheit, verschieden ausgestaltete Sensoreinheiten und andere Erweiterungen einen Einfluss auf die Auswahl des Betriebsmusters haben.
Die Erfindung betrifft auch ein Transportsystem, wobei das Transportsystem ein Wegesystem mit mindestens einer ersten Zone und mindestens einer zweiten Zone sowie mindestens eine auf dem Wegesystem verfahrbare Transporteinrichtung aufweist, wobei die mindestens eine Transporteinrichtung eine Antriebseinrichtung zum Antrieb der Transporteinrichtung, eine Manipulationseinrichtung, eine Kontrolleinrichtung sowie eine Erfassungseinrichtung aufweist, wobei die Erfassungseinrichtung mit der Kontrolleinrichtung verbunden ist und zur Navigation der Transporteinrichtung dient, wobei die Transporteinrichtung mit Hilfe der Antriebseinrichtung entlang einer Wegstrecke des Wegesystems von der mindestens einen ersten Zone in die zweite Zone verlagert werden kann.
Aus der Praxis sind unzählige Transporteinrichtungen bekannt, die dazu geeignet sind, in verschiedenen Zonen Aufgaben durchzuführen. Auf Grund der Komplexität der durchzuführenden Aufgaben sowie der Transporteinrichtungen selbst ist oft eine von einem Fachpersonal durchgeführte Einrichtung und Programmierung erforderlich. Insbesondere bei kleinen oder mittelständischen Unternehmen stellt dies eine große Eingangshürde für die Anschaffung und Einrichtung von Transportsysteme dar, da neben den Anschaffungskosten für das Transportsystem regelmäßig eine aufwändige und kostenintensive Erstinstallation durch geschultes Fachpersonal erforderlich ist. Insbesondere bei einer geringen Anzahl von sich wiederholenden Arbeitsabläufen innerhalb der Produktion oder der Lagerung von Produkten mit einer großen Variantenvielfalt ist eine erneute und damit kostenintensive Umrüstung bei einem Produktwechsel kostenintensiv und kann in Abhängigkeit von der jeweiligen Verfügbarkeit des Fachpersonals zu erheblichen Verzögerungen oder ungewollten Stillstandszeiten führen.
Als Aufgabe der vorliegenden Erfindung wird es deshalb angesehen, ein Transportsystem bereitzustellen, welches möglichst einfach und ohne die Notwendigkeit von geschultem Fachpersonal eingerichtet werden kann.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass die Erfassungseinrichtung dazu eingerichtet ist, die räumliche Position der mindestens einen ersten Zone und der mindestens einen zweiten Zone innerhalb des Wegesystems zu erfassen, dass die Erfassungseinrichtung dazu eingerichtet ist, für jede Zone einen Informationsgeber mit Informationen über die betreffende Zone und/oder die dort durchzuführenden Aufgaben zu erfassen, und dass die Kontrolleinrichtung eine Auswahleinrichtung zum Auswählen einem geeigneten Betriebsmuster für einen nachfolgenden autonomen Betrieb der Transporteinrichtung aufweist, wobei aus einer Anzahl von vorab vorgegebenen Betriebsmustern ein geeignetes Betriebsmuster identifiziert und für den autonomen Betrieb der Transporteinrichtung vorgegeben werden kann.
Das erfindungsgemäße Transportsystem kann mit dem vorangehend beschriebenen Verfahren einfach eingerichtet und betrieben werden. Die Einrichtung des Transportsystems kann dabei vollständig oder weitgehend autonom über die Transporteinrichtung erfolgen, wobei diese selbstständig eine Wegstrecke innerhalb des Wegesystems abfährt und dabei mit Hilfe der Erfassungseinrichtung die Position der mindestens einen ersten Zone und der zweiten Zone erkennen kann. Sind die vorhandenen Zonen sowie die darin durchzuführende Aufgabe erkannt, so kann über die Auswahleinrichtung ein für die vorliegende Kombination aus den Zonen und den jeweiligen Aufgaben sowie der Art der Manipulationseinrichtung der Transporteinrichtung ein geeignetes Betriebsmuster identifiziert und für einen autonomen Betrieb der Transporteinrichtung vorgegeben werden. Die Auswahleinrichtung ist dazu eingerichtet, auf der Basis von vorliegenden Informationen eine Datenbankabfrage durchzuführen, um aus einer aus der Datenbank vorgegebenen Anzahl von Betriebsmustern ein geeignetes und den vorliegenden Informationen bzw. Kriterien entsprechendes Betriebsmuster auszuwählen. Um dies zu erreichen kann die Auswahleinrichtung eine vorzugsweise in oder an der Transporteinrichtung angeordneten Datenverarbeitungseinrichtung aufweisen, welche die Datenbankabfrage sowie die Auswahl vornehmen kann.
Die Einsatzgebiete eines derart selbstlernenden Transportsystems beschränken sich dabei aber nicht auf ein Transportsystem für einen automatisierten und standardisierten Materialfluss im Rahmen eines innerbetrieblichen Transports, sondern umfasst überdies auch eine mögliche Automatisierung eines Kommissionierungsprozesses, Pick & Place-Anwendungen sowie Maschinenzuführungen. Das erfindungsgemäße Verfahren kann in vorteilhafter Weise mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung durchgeführt werden.
Dafür kann die Erfassungseinrichtung eine Kamera aufweisen, die optisch die Position und Aufgabe der mindestens einen ersten Zone und der mindestens einen zweiten Zone erfassen kann. Die Kamera kann dazu an der Transporteinrichtung angeordnet sein und die Umgebung der Transporteinrichtung bei einem Verfahren der Transporteinrichtung aufnehmen. Durch eine dafür geeignete Bilderkennung können die Position der mindestens einen ersten Zone und der zweiten Zonen erkannt und somit eine virtuelle Karte erstellt werden, wobei die virtuelle Karte in einem für virtuelle Karten geeigneten Format gespeichert werden kann.
Des Weiteren ist es möglich und erfindungsgemäß vorgesehen, dass die Transporteinrichtung eine Schnittstelle für eine drahtlose Datenübertragung aufweist. Die Schnittstelle kann beispielsweise zum Abfragen von Betriebsmustern aus einer externen Datenbank genutzt werden. Eine dafür geeignete Schnittstelle kann beispielsweise WLAN, WPAN, Bluetooth oder eine anderweitige drahtlose Verbindung umfassen, mit der auf eine externe Datenbank zugreifen werden kann. Eine derartige drahtlose Verbindung kann darüber hinaus auch zur Kommunikation von mehreren eingesetzten Transporteinrichtungen dienen und somit eine Kommunikation untereinander ermöglichen.
Neben einer externen Datenbank mit den zur Verfügung stehenden Betriebsmustern kann auch die Transporteinrichtung eine Speichereinrichtung mit einer Datenbank aufweisen. Vorteilhafterweise ist deshalb optional vorgesehen, dass die Transporteinrichtung eine Speichereinrichtung zur Speicherung der vorab vorgegebenen Betriebsmuster aufweist. Die Speichereinrichtung kann beispielsweise als Magnet- oder Flashspeicher ausgeführt sein, in welchem die zur Verfügung stehenden Betriebsmuster gespeichert werden können. In dem Betriebsmusterauswahlschritt kann auf diese Speichereinrichtung zugegriffen und ein für die vorliegende Aufgabe geeignetes Betriebsmuster aus der Speichereinrichtung ausgelesen, ausgewählt und nachfolgend kontinuierlich ausgeführt werden.
Die Transporteinrichtung kann optional eine an der Transporteinrichtung angeordnete Schnittstelle zur Datenübertragung zwischen der Erfassungseinrichtung und der Kontrolleinrichtung einerseits und einer externen Datenquelle andererseits aufweisen. Eine geeignete Schnittstelle kann eine datenübertragende Verbindung der Transporteinrichtung mit einer Datenverarbeitungseinrichtung umfassen, wobei über die Datenverarbeitungseinrichtung durch den Benutzer in der Speichereinrichtung gespeicherte Betriebsmuster editiert oder neue Betriebsmuster in die Speichereinrichtung eingespeist werden können. Weiterhin ist auch eine Aktualisierung einer oder mehrerer Datenbanken möglich, die auf der Speichereinrichtung hinterlegt sind und in denen weitere Informationen beispielsweise bezüglich der Manipulatoreinrichtung, des Wegesystems, einer Karte des Wegesystems oder für einzelne Betriebszustände hinterlegt sind. Auf diese Weise können unter anderem auch nachträgliche Updates von Informationen und Daten in einfacher Weise eingespielt werden.
Gemäß einer optionalen Ausgestaltung kann die Schnittstelle auch eine interaktive Bedieneinrichtung aufweisen, wobei es die Bedieneinrichtung ermöglicht, dass ein Benutzer direkt an der Transporteinrichtung auf die Speichereinrichtung oder auf Datenbanken zugreifen und diese editieren kann. Die Bedieneinrichtung kann eine Anzeigeeinrichtung und ein Tastenfeld aufweisen. Die Bedieneinrichtung kann auch als berührungssensitives Display ausgestaltet sein.
Vorteilhafterweise ist erfindungsgemäß optional vorgesehen, dass die Manipulationseinrichtung modular ausgestaltet ist und auswechselbar an einem Transporteinrichtungsgestell angeordnet ist. Die Manipulationseinrichtung kann dazu zur lösbaren Befestigung über eine Verschraubung festgelegt sein. Vorzugsweise ist die Verbindung der Manipulationseinrichtung mit dem Transporteinrichtungsgestell über eine Schnellschlussverbindung, über ein Stecksystem, über einen Bajonettverschluss oder über eine magnetische Verbindung ausgestaltet, sodass die Manipulationseinrichtung werkzeuglos gelöst, ausgewechselt und mit dem Tramsporteinrichtungsgestell verbunden werden kann. Die Manipulationseinrichtung kann weiterhin jeweils verschiedene Aufsätze für unterschiedliche Schraubendreherklingen oder unterschiedlich ausgestaltete Greifer aufweisen. Weiterhin kann die Manipulationseinrichtung als Dispenser, als Sauger oder als Gebläse realisiert sein. Je nach Ausgestaltung können daher entweder die gesamte Manipulationseinrichtung oder verschiedene Aufsätze, insbesondere bei unterschiedlichen Klingen oder Greifern, ausgetauscht und damit an die erforderlichen Gegebenheiten angepasst werden. Dies ermöglicht eine große Flexibilität und Anwendungsbreite des erfindungsgemäßen Transportsystems.
Die Manipulationsvorrichtung kann weiterhin möglichst beweglich an der Transporteinrichtung angeordnet sein, sodass durch insbesondere eine Verlagerung der Manipulationseinrichtung in alle drei Raumrichtungen die Manipulationseinrichtung an die zugewiesene Aufgabe angepasst werden kann. Eine Verlagerung der Manipulationseinrichtung kann entweder über eine Verlagerung oder Drehung der Manipulationseinrichtung selbst oder über eine Verlagerung des Transporteinrichtungsgestells oder eines Teils davon relativ zu der Antriebseinheit erfolgen. Dies ermöglicht es, dass beispielsweise Objekte mit der Manipulationseinrichtung aufgenommen werden können, die sich in einigem Abstand zu der Transporteinrichtung befinden.
Gemäß einer vorteilhaften Umsetzung des Erfindungsgedankens ist vorgesehen, dass die Transporteinrichtung eine Manipulationseinrichtungserkennungseinrichtung zum automatisierten Erkennen der jeweils mit der Transporteinrichtung verbundenen Manipulationseinrichtung aufweist. Dies ermöglicht einen einfachen Wechsel der Manipulationseinrichtung, wobei durch die automatisierte Erkennung der jeweils mit der Transporteinrichtung verbundenen Manipulationseinrichtung, keine manuelle Vorgabe der Art der Manipulationseinrichtung durchgeführt werden muss. Die Änderung der Manipulationseinrichtung kann daher, wie auch die übrige Einrichtung und Verwendung der Transporteinrichtung ohne Fachpersonal ermöglicht werden. Die Manipulationseinrichtungserkennungseinrichtung kann beispielsweise einen an der Manipulationseinrichtung angeordneten RFID-Chip oder einen Transponder auslesen. Die Manipulationseinrichtungserkennungseinrichtung kann optional einen mechanischen Eingriff erkennen und beispielsweise die Anordnung und Länge von mehreren vorspringenden Stiften erfassen, die in entsprechende Ausnehmungen eingreifen, wobei die Stifte entweder an dem Transporteinrichtungsgestell oder an der Manipulationseinrichtung angeordnet und entweder starr oder federnd gelagert sind. Die Manipulationseinrichtungserkennungseinrichtung kann auch eine Kamera aufweisen und optische Informationen wie beispielsweise einen eindimensionalen oder zweidimensionalen Barcode erfassen, der an der Manipulationseinrichtung angebracht ist.
In einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass das Wegesystem aus miteinander verbundenen Schienen und gegebenenfalls Weichen gebildet ist. Eine derartige Ausgestaltung des Wegesystems bewirkt eine Zwangsführung der mindestens einen Transporteinrichtung. Dies kann das Erkennen der einen mindestens ersten Zone und der zweiten Zone erleichtern, indem durch ein Abfahren des vorgegebenen Wegesystems die Positionen der einzelnen Zonen zeitnah erkannt werden kann, im Gegensatz zu einem autonomen Erkunden eines für die Transporteinrichtung zugänglichen Gebiets, in welchem die Zonen enthalten sind. Die Verwendung von Weichen ermöglicht es nicht nur, ein lineares offenes oder geschlossenes Wegesystem zu bilden, sondern es können auch verzweigte Wegesysteme gebildet werden. Durch derartige verzweigte Systeme können optional mehrere Transporteinrichtungen zeitgleich das Wegesystem benutzen, wobei durch eine intelligente Steuerung die zu erledigten Aufgaben effizient und ohne unnötige Fahrten oder Staubildung der Transporteinrichtungen erfolgen kann.
Die Schienen und Weichen können dabei so ausgestaltet sein, dass sie in einfacher Weise durch den Benutzer installiert werden können. Dazu können die Schienen und Weichen beispielsweise im Rahmen eines Stecksystems miteinander verbunden werden, sodass eine individuelle Anpassung des Wegesystems durch den Benutzer selbst und werkzeuglos erfolgen kann.
Einer optionalen Ausgestaltung des Erfindungsgedankens zufolge ist vorgesehen, dass die Schienen C-Profile sind. Dies ermöglicht es, bei einer Ausgestaltung der mindestens einen Transporteinrichtung mit Rädern eine Zwangsführung eben dieser Räder in den Profilen. Dadurch kann ein Verkippen oder ein Umstürzen der mindestens einen Transporteinrichtung vorgebeugt werden, wodurch deren Ausfall verhindert werden kann. Neben C-Profilen können auch U-förmige Profile Anwendung finden, wobei beide Profile durch die Verwendung handelsüblicher Profile aus Stahl, Alu oder einem Verbundmaterial kostengünstig und überall verfügbar erstanden werden können.
Vorteilhafterweise ist erfindungsgemäß vorgesehen, dass das Wegesystem optische Markierungen aufweist, wobei die optischen Markierungen von der Kamera der Erfassungseinrichtung erfasst und von der Kontrolleinrichtung ausgewertet werden können, sodass die Transporteinrichtung entlang der von den Markierungen gebildeten Wegstrecke verfahren kann. Neben einer zwangsgeführten Ausgestaltung des Wegesystems kann das die mindestens eine erste Zone mit der mindestens einen zweiten Zone verbindende Wegesystem auch optische Marker aufweisen, denen die mindestens eine Transporteinrichtung folgen kann. Zu diesem Zweck kann die Sensoreinrichtung der Transporteinrichtung die auf einem Untergrund aufgetragenen oder seitlich neben einer Wegstrecke angeordneten optischen Marker erkennen und mit Hilfe der Kontrolleinrichtung ein Folgen der Marker durch die mindestens eine Transporteinrichtung bewirken. Weiterhin können auch Near Field Communication-Systeme zum Einsatz kommen. In einer weiteren Ausgestaltung kann das Wegesystem auch Richtungsänderungseinrichtungen aufweisen, wobei die mindestens eine Transporteinheit bei einem Auffahren auf Richtungsänderungseinrichtungen je nach Auftreffpunkt eine Richtungsänderung durchführen. Vorzugsweise kann die mindestens eine Transporteinrichtung jedoch autonom in einem vorgegebenen Gebiet nach den Zonen suchen, indem selbstständig beim Fahren eine Karte der Umgebung erstellt wird, wobei die Wegstrecke zu und zwischen den einzelnen erkannten Zonen selbständig geplant werden kann.
Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen des Verfahrens zum Einrichten eines Transporteinrichtungssystems sowie das Transportsystem werden anhand von in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispielen erläutert. Es zeigt:

1 einen schematischen Verlauf des erfindungsgemäßen Verfahrens,
2 eine schematische Ansicht eines Materialtransports zwischen einer ersten Zone und einer zweiten Zone,
3 eine schematische Ansicht einer Fließfertigung mit drei Zonen, wobei eine Zone eine spezifische Manipulationseinrichtung erfordert,
4 eine schematische Ansicht einer Fließfertigung mit drei Zonen,
5 eine schematische Ansicht eines Prüfaufbaus für Platinen mit vier Zonen,
6 eine schematische Ansicht einer Fließfertigung mit vier Zonen und mit einem integrierten Pufferlager,
7 eine Seitenansicht einer Transporteinrichtung auf einer Schiene,
8 eine schematische Ansicht einer Ausgestaltung einer Transporteinrichtung mit einer Manipulationseinrichtung,
9 eine schematische Ansicht der Transporteinrichtung aus 7 mit einer Hebevorrichtung,
10 eine schematische Ansicht der Transporteinrichtung aus 8 mit einer verlagerten Manipulationseinrichtung,
11 verschieden ausgestaltete Manipulationseinrichtungen, und
12 eine schematische Ansicht einer des Wegesystems mit Schienen und Weichen.

In 1 ist ein schematischer Verlauf des erfindungsgemäßen Verfahrens dargestellt. Das Verfahren dient zur Einrichtung eines Transportsystems mit einer Transporteinrichtung und einer mindestens ersten Zone und mindestens einer zweiten Zone. Die Transporteinrichtung kann mit Hilfe einer Antriebseinrichtung über ein die Zonen verbindendes Wegesystem von einer Zone zu einer anderen Zone fahren. Durch das erfindungsgemäße Verfahren kann dabei kann auf eine aufwendige Programmierung der Transporteinrichtung verzichtet werden. Dabei kommt das Transportsystem ohne dafür speziell geschultes Fachpersonal betrieben werden. Vielmehr erfolgt die Einrichtung des Transportsystems autonom über die Transporteinrichtung. Das Transportsystem erkennt autonom innerhalb eines Erfassungsschritts 1 die Position und die jeweils abzuarbeitende Aufgabe der vorhandenen Zonen, indem es das Wegesystem in dem Erfassungsschritt abfährt. In einem weiteren dem Erfassungsschritt 1 nachfolgenden Betriebsmusterauswahlschritt 2 wird in Abhängigkeit einer Ausstattung der Transporteinrichtung die durchzuführende Aufgabe bestimmt und ein dafür geeignetes Betriebsmuster ausgewählt. Dazu wird in einem Datenbankabgleichungsschritt überprüft, ob für die vorliegende Kombination von Zonen und/oder Aufgaben und/oder der Ausstattung der Transporteinrichtung ein geeignetes Betriebsmuster vorgegeben ist und ausgewählt werden kann. Aus einer Anzahl von abgefragten Betriebsmustern wird ein geeignetes Betriebsmuster für einen nachfolgenden autonom ablaufenden Betrieb der Transporteinrichtung ausgewählt.
Im Anschluss kann nach der Einrichtung der Transporteinrichtung mit dem erfindungsgemäßen Verfahren gegebenenfalls ein Ausführungsschritt 3 wiederholt ausgeführt werden, der ein Bestandteil des ausgewählten Betriebsmusters ist.
In 2 ist eine schematische Ansicht eines Materialtransports zwischen einer ersten Zone 4 und einer zweiten Zone 5 dargestellt. Eine Zone 4, 5 stellt dabei einen Raumbereich mit einer konstruktiven Einrichtung dar, bei der eine Aufgabe durch die Transporteinrichtung 6 des Transportsystems 7 durchgeführt werden kann. Das vorliegende Ausführungsbeispiel behandelt dabei einen Materialtransport von einem ersten Arbeitsplatz 8 in der ersten Zone 4 zu einem zweiten Arbeitsplatz 9 in einer zweiten Zone 5. Nach der Durchführung des Erfassungsschritts 1 indem die Transporteinrichtung 6 das mit Schienen 10 gebildete Wegsystem 11 abgefahren hat, hat die Transporteinrichtung 6 die Position der ersten und der zweiten Zone 4, 5 sowie die jeweilige Aufgabe einer Objektaufnahme in der ersten Zone 4 und einer Objektablage in der zweiten Zone 5 erkannt. Für die Auswahl eines für die zwei Zonen 4, 5 geeigneten Betriebsmusters erkennt die Transporteinrichtung 6, dass bei diesem Aufbau ein autonomer Materialtransport von dem ersten Arbeitsplatz 8 zu dem zweiten Arbeitsplatz 9 gewünscht ist.
Das entsprechende Betriebsmuster wird in dem Betriebsmusterauswahlschritt 2 aus den verschiedenen vorgegebenen Betriebsmustern ausgewählt. Nach dem Durchführen des erfindungsgemäßen Verfahrens zur Einrichtung des Transportsystems können in nachfolgenden Ausführungsschritten 3 beliebig oft Objekte von dem ersten Arbeitsplatz 8 zu dem zweiten Arbeitsplatz 9 transportiert werden.
3 zeigt eine schematische Ansicht einer Fließfertigung mit drei Zonen 4, 5, 12, wobei die dritte Zone 12 eine spezifische Manipulationseinrichtung erfordert. Dieser Aufbau ähnelt dem Aufbau aus 2, wobei in 3 neben der ersten und der zweiten Zone 4, 5 auch die dritte Zone 12 an dem Wegesystem 11 angeordnet ist. In dem Erfassungsschritt 2 wurden die drei Zonen 4, 5, 12 mit ihrer jeweiligen Position erkannt. Während die erste Zone 4 einen ersten Arbeitsplatz 8 zur Herstellung eines Produkts aufweist, benötigt der zweite Arbeitsplatz 9 in der zweiten Zone 5 das an dem ersten Arbeitsplatz 8 hergestellte Produkt, um dieses bearbeiten zu können. Der dritte Arbeitsplatz 13 in der dritten Zone 12 ist auf das bearbeitete Produkt des zweiten Arbeitsplatzes 9 angewiesen. Da jedoch der Transport des bearbeiteten Produkts von der zweiten Zone 5 in die dritte Zone 12 eine spezielle Manipulationseinrichtung der Transporteinrichtung 6 erfordert, um das bearbeitete Produkt aufnehmen zu können - dies wurde in dem Erfassungsschritt 1 berücksichtigt - wird in dem Betriebsmusterauswahlschritt 2 die dritte Zone 12 nicht berücksichtigt und ein geeignetes Betriebsmuster ausgewählt, welches lediglich die erste und die zweite Zone 4, 5 umfasst, für welche die Transporteinrichtung mit einer geeigneten Manipulationseinrichtung ausgestattet ist.
4 zeigt eine schematische Ansicht einer Fließfertigung mit den drei Zonen 4, 5, 12. Die Transporteinrichtung 6 erkennt dabei selbständig in dem Erfassungsschritt 1, dass eine Fließfertigung mit mehreren - in diesem Ausführungsbeispiel drei - Arbeitsplätzen 8, 9, 13 vorgegeben ist. Die Arbeitsplätze 8, 9, 13 weisen dabei jeweils eine Beladestation 14 und eine Entladestation 15 auf. Die Produkte sollen dabei kontinuierlich von dem ersten Arbeitsplatz 8 zu dem zweiten Arbeitsplatz 9 und im Anschluss daran zu dem dritten Arbeitsplatz 13 transportiert werden, was mit derselben Transporteinrichtung möglich ist und durch die Auswahl eines geeigneten Betriebsmusters vorgegeben wird.
In 5 ist exemplarisch eine schematische Ansicht eines Prüfaufbaus für Platinen mit vier Zonen 4, 5, 12, 16 dargestellt. Die Transporteinrichtung 6 erkennt dabei, dass die Platinen des Platinenlagers in der ersten Zone 4 an den zweiten Arbeitsplatz 9 in der zweiten Zone 5 transportiert und dort auf ihre Funktion hin zu überprüfen sind. Defekte Platinen sollen in das Platinenlager für defekte Platinen in der dritten Zone 12 und Platinen, welche die Prüfung bestanden haben, in das Platinenlager für einwandfreie Platinen in der vierten Zone 16 transportiert und gelagert werden. In jeder Zone 4, 5, 12, 16 wird über Informationsgeber angezeigt, ob und gegebenenfalls wie viele Platinen in der jeweiligen Zone vorhanden sind. Die Transporteinrichtung 6 kann bei der Annäherung ein eine der Zonen 4, 5, 12 und 16 erkennen, ob eine Platine aufgenommen werden soll, und ob bei den Platinenlagern eine bereits aufgenommene Platine abgegeben werden kann.
6 zeigt eine schematische Ansicht einer Fließfertigung mit vier Zonen 4, 5, 12, 16 und mit einem integrierten Pufferlager 17 in der vierten Zone 16. Die Transporteinrichtung erkennt, dass die eingangs genannte Aufgabenstellung vorliegt. Die ersten drei Zonen 4, 5, 12 enthalten jeweils einen Arbeitsplatz 8, 9, 13 mit jeweils einer Beladestation 14 und einer Entladestation 15. Der Aufbau der Arbeitsplätze 8, 9, 13 ist dabei an die Ausgestaltung aus 4 angelehnt. Die in die Beladestation 14 des ersten Arbeitsplatzes 8 transportierte Ware wird verarbeitet und soll in der Entladestation 15 des ersten Arbeitsplatzes 8 durch die Transporteinrichtung 6 entnommen und zur Beladestation 15 des zweiten Arbeitsplatzes 9 transportiert werden. Diese Kette soll solange wiederholt werden, bis die Ware in der Entladestation 15 des dritten Arbeitsplatzes 13 ankommt. Sollte die Beladestation 14 des jeweils vorhergehenden Arbeitsplatzes 8, 9, 13 noch durch Ware belegt sein, kann die Ware in dem Pufferlager 17 zwischengelagert werden. Sobald die Beladestation 14 wieder frei ist, kann die Transporteinrichtung 6 die in dem Pufferlager 17 zwischengelagerte Ware aus dem Pufferlager 17 entnehmen und es dem nächsten Arbeitsplatz zuführen. Dies ermöglicht es, dass die einzelnen Prozesse der Arbeitsplätze 8, 9, 13 unterschiedlich schnell sein können.
7 zeigt eine Seitenansicht einer Transporteinrichtung 6 auf einer Schiene 10. Die Transporteinrichtung weist ein Transporteinrichtungsgehäuse 18 auf, welches eine nahezu rechteckige Formgebung aufweist. Weiterhin weist die Transporteinrichtung 6 eine als mehrere Räder ausgebildete Antriebseinrichtung 19, mit welcher die Transporteinrichtung 6 auf den Schienen 10 verfahren werden kann, sowie eine Sensoreinrichtung 20 und eine nicht dargestellte Kontrolleinrichtung zur Navigation der Transporteinrichtung 6 auf den Schienen 10 auf.
Während die Transporteinrichtung 6 in 7 eine Plattform 21 zu einem Aufnehmen von Ware auf die Transporteinrichtung 6 aufweist, weist die Transporteinrichtung 6 in 8 ebenfalls eine höhenverstellbare Plattform 21 auf, welche wiederum eine Manipulationseinrichtung 22 mit einem Greifer 23 aufweist. Der Greifer 23 ist dazu geeignet, Waren oder Materialien aufzunehmen und zu manipulieren. In den 9 und 10 sind verschiedene Möglichkeiten dargestellt, wie die Manipulationseinrichtung 22 verlagert werden kann. In 9 ist die höhenverstellbare Plattform 21 ausgefahren, während in 10 die Manipulationseinrichtung 22 verlagert ist.
In 11 sind verschieden ausgestaltete Manipulationseinrichtungen 22 dargestellt, die mit der Transporteinrichtung verbunden werden können. Die Manipulationseinrichtung 6 weist einen Schrauber 24, einen Dispenser 25, einen Sauger 26, oder den Greifer 23 auf. Weiterhin ist eine optionale Ausstattung der Transporteinrichtung 6 in Form der Plattform 21 dargestellt.
12 zeigt eine Ausgestaltungsvariante des Wegesystems 11 aus Schienen 10 und Weichen 27, die ein verzweigtes System ausbilden. Die Schienen 10 sind hierbei aus c-Profilen ausgebildet und dienen zur Zwangsführung der Antriebseinrichtung 19 der Transporteinrichtung 6.
BEZUGSZEICHENLISTE

1: Erfassungsschritt
2: Betriebsmusterauswahlschritt
3: Ausführungsschritt
4: Erste Zone
5: Zweite Zone
6: Transporteinrichtung
7: Transportsystem
8: Erster Arbeitsplatz
9: Zweiter Arbeitsplatz
10: Schiene
11: Wegesystem
12: Dritte Zone
13: Dritter Arbeitsplatz
14: Beladestation
15: Entladestation
16: Vierte Zone
17: Pufferlager
18: Transporteinrichtungsgestell
19: Antriebseinrichtung
20: Erfassungseinrichtung
21: Plattform
22: Manipulationseinrichtung
23: Greifer
24: Schrauber
25: Dispenser
26: Sauger
27: Weiche

Claims

Verfahren zum Einrichten eines Transportsystems (7), wobei das Transportsystems (7) ein Wegesystem (11) mit mindestens einer ersten Zone (4) und mindestens einer zweiten Zone (5) sowie mindestens eine auf dem Wegesystem (11) verfahrbare Transporteinrichtung (6) aufweist, wobei die mindestens eine Transporteinrichtung (6) ein Transporteinrichtungsgehäuse (18) und eine an dem Transporteinrichtungsgehäuse (18) angeordnete Antriebseinrichtung (19) zum Antrieb der Transporteinrichtung (6), eine Manipulationseinrichtung (22), eine Kontrolleinrichtung sowie eine Erfassungseinrichtung (20) aufweist, wobei die Erfassungseinrichtung (20) mit der Kontrolleinrichtung verbunden ist und zur Navigation der Transporteinrichtung (6) dient, wobei die Transporteinrichtung (6) mit Hilfe der Antriebseinrichtung (19) entlang einer Wegstrecke des Wegesystems (11) von der mindestens einen ersten Zone (4) in die mindestens eine zweite Zone (5) verlagert werden kann, dadurch gekennzeichnet, dass in einem Erfassungsschritt (1) die Transporteinrichtung mit Hilfe der Antriebseinrichtung entlang der Wegstrecke des Wegesystems (11) verlagert wird, wobei über die Erfassungseinrichtung (20) die räumliche Position der mindestens einen ersten Zone (4) und der mindestens einen zweiten Zone (5) innerhalb des Wegesystems erfasst wird, und wobei über die Erfassungseinrichtung (20) jeweils ein Informationsgeber der mindestens einen ersten Zone (4) und der mindestens einen zweiten Zone (5) ausgelesen wird, wobei die Informationsgeber mit der Erfassungseinrichtung (20) erfassbare Informationen über die betreffende Zone (4, 5) und/oder die dort durchzuführenden Aufgaben enthalten, und wobei in einem dem Erfassungsschritt (1) nachfolgenden Betriebsmusterauswahlschritt (2) mit Hilfe einer Auswahleinrichtung der Kontrolleinrichtung in Abhängigkeit der Manipulationseinrichtung (22) der Transporteinrichtung (6) und in Abhängigkeit von den in dem Erfassungsschritt erfassten Informationen aus einer Anzahl von vorab vorgegebenen Betriebsmustern ein geeignetes Betriebsmuster identifiziert und für einen autonomen Betrieb der Transporteinrichtung (6) vorgegeben wird.
Verfahren zum Einrichten eines Transportsystems (7) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass in einem Wegstreckenerfassungsschritt das Wegesystem (11) über die Erfassungseinrichtung (20) erfasst wird, wobei die Transporteinrichtung (6) entlang der Wegstrecke des erfassten Wegesystem (11) verlagert werden kann.
Verfahren zum Einrichten eines Transportsystems (7) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das in dem Wegstreckenerfassungsschritt erfasste Wegesystem (11) in einem für Karten geeigneten Format in einer Kartenerfassungseinrichtung der Transporteinrichtung (6) gespeichert wird.
Verfahren zum Einrichten eines Transportsystems (7) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die auswählbaren Betriebsmuster in einer Speichereinrichtung gespeichert werden und in dem Betriebsmusterauswahlschritt (2) aus der Anzahl von in der Speichereinrichtung gespeicherten Betriebsmustern ein geeignetes Betriebsmuster identifiziert wird.
Verfahren zum Einrichten eines Transportsystem (7) nach einem der vorangegangenen Ansprüchen, dadurch gekennzeichnet, dass mit Hilfe der Kontrolleinrichtung (20) in einem Datenbankabgleichungsschritt überprüft wird, ob für die vorliegende Kombination von Zonen (4, 5, 12, 16) und/oder Aufgaben ein vorgegebene Kriterien erfüllendes Betriebsmuster hinterlegt ist, wobei aus einer Anzahl von die vorgegebenen Kriterien erfüllenden Betriebsmustern ein geeignetes Betriebsmuster ausgewählt wird.
Verfahren zum Einrichten eines Transportsystem (7) nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das in dem Betriebsmusterauswahlschritt (2) vorgegebene Betriebsmuster durch einen Benutzer durch ein weiteres geeignetes Betriebsmuster ersetzt werden kann.
Verfahren zum Einrichten eines Transportsystem (7) nach einem der vorangegangenen Ansprüchen, dadurch gekennzeichnet, dass in dem Erfassungsschritt (7) die Art der Manipulationseinrichtung überprüft wird.
Transportsystem (7), wobei das Transportsystems (7) ein Wegesystem (11) mit mindestens einer ersten Zone (4) und mindestens einer zweiten Zone (5) sowie mindestens eine auf dem Wegesystem (11) verfahrbare Transporteinrichtung (6) aufweist, wobei die mindestens eine Transporteinrichtung (6) eine Antriebseinrichtung (19) zum Antrieb der Transporteinrichtung (6), eine Manipulationseinrichtung (22), eine Kontrolleinrichtung sowie eine Erfassungseinrichtung (20) aufweist, wobei die Erfassungseinrichtung (20) mit der Kontrolleinrichtung verbunden ist und zur Navigation der Transporteinrichtung (6) dient, und wobei die Transporteinrichtung (6) mit Hilfe der Antriebseinrichtung (19) entlang einer Wegstrecke des Wegesystems (11) von der mindestens einen ersten Zone (4) in die mindestens eine zweite Zone (5) verlagert werden kann, dadurch gekennzeichnet, dass die Erfassungseinrichtung (20) dazu eingerichtet ist, die räumliche Position der mindestens einen ersten Zone (4) und der mindestens einen zweiten Zone (5) innerhalb des Wegesystems (11) zu erfassen, dass die Erfassungseinrichtung (20) dazu eingerichtet ist, für jede Zone (4, 5) einen Informationsgeber mit Informationen über die betreffende Zone (4, 5) und/oder die dort durchzuführenden Aufgaben zu erfassen, und dass die Kontrolleinrichtung eine Auswahleinrichtung zum Auswählen von einem geeigneten Betriebsmuster für einen nachfolgenden autonomen Betrieb der Transporteinrichtung (6) aufweist, wobei aus einer Anzahl von vorab vorgegebenen Betriebsmustern ein geeignetes Betriebsmuster identifiziert und für einen autonomen Betrieb der Transporteinrichtung (6) vorgegeben werden kann.
Transportsystem (7) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Transporteinrichtung eine Schnittstelle für eine drahtlose Datenübertragung aufweist.
Transportsystem (7) nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Transporteinrichtung eine Speichereinrichtung zur Speicherung der vorab vorgegebenen Betriebsmuster aufweist.
Transportsystem (7) nach einem der Ansprüche 8 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Transporteinrichtung eine an der Transporteinrichtung angeordnete Schnittstelle zur Aktualisierung einer Datenbank der Transporteinrichtung aufweist.
Transportsystem (7) nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Manipulationseinrichtung (22) modular ausgestaltet ist und auswechselbar an dem Transporteinrichtungsgehäuse (18) angeordnet ist.
Transportsystem (7) nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Transporteinrichtung (6) eine Manipulationseinrichtungserkennungseinrichtung zum automatisierten Erkennen der jeweils mit der Transporteinrichtung (6) verbundenen Manipulationseinrichtung (22) aufweist.
Transportsystem (7) nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Wegesystem (11) aus miteinander verbundenen Schienen (10) und gegebenenfalls Weichen (27) gebildet ist.
Transportsystem (7) nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Schienen (10) und Weichen (27) c-Profile sind.
Transportsystem (7) nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Wegesystem (11) optische Markierungen aufweist, wobei die optischen Markierungen von der Kamera der Erfassungseinrichtung (20) erfasst und von der Kontrolleinrichtung ausgewertet werden können, sodass die Transporteinrichtung (6) entlang der von den Markierungen gebildeten Wegstrecke verfahren kann.
Transportsystem nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Wegesystem (11) Richtungsänderungseinrichtungen aufweist.