DE4445563A1 - Automatische Teilezusammenbaumaschine - Google Patents
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Description
Die Erfindung betrifft eine automatische Teilezusammenbau
maschine, insbesondere eine solche, die mit mindestens zwei
Robotern versehen ist, um ein Erzeugnis aus einer Anzahl von
Teilen mit verschiedenen Formen zusammenzusetzen.
Die Veröffentlichung Nr. 4-223 827 einer japanischen Patent
anmeldung offenbart eine automatische Teilezusammenbauma
schine mit einem Roboter und einem Paar Arbeitshänden, die
wahlweise am Roboter anbringbar sind, um verschiedene Vor
gänge beim Zusammenbauen von Teilen auszuführen, und die von
einer auf einem Arbeitstisch angebrachten Spanneinrichtung
gehalten werden. Die Teile sind in einer neben dem Arbeits
tisch angeordneten Transportplatte aufgenommen und werden
von der am Roboter befestigten Arbeitshand ergriffen und zur
Spanneinrichtung auf dem Arbeitstisch transportiert, um dort
zusammengebaut zu werden. Der Roboter wird auf einem Sockel
abgestützt, während der Arbeitstisch relativ zum Sockel und
zur Transportplatte verstellbar ist.
D. h., daß die Spanneinrichtung auf dem Arbeitstisch relativ
zum Roboter auf dem Sockel so verstellbar ist, daß sich die
Spanneinrichtung aus der Reichweite des Roboters herausbewe
gen kann, um Teile mit einer anderen Einrichtung als dem Ro
boter zu bearbeiten.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine automatische
Teilezusammenbaumaschine zu schaffen, die den Zusammenbau
von Teilen, wozu das Ergreifen von Teilen und das Wechseln
von Arbeitshänden gehören, wirkungsvoll ausführen kann.
Die erfindungsgemäße Maschine ist durch die Lehre von An
spruch 1 gegeben.
Durch die Erfindung ist eine automatische Teilezusammenbau
maschine geschaffen, die bekannten Maschinen verbesserte und
nützliche Merkmale hinzufügt. Die erfindungsgemäße Maschine
weist einen auf einem Sockel beweglich zu diesem abgestütz
ten Arbeitstisch und mindestens zwei getrennte Roboter auf,
die jeweils über eine Handhabungseinrichtung verfügen, die
innerhalb eines individuellen Arbeitsbereichs verstellbar
ist. Die Roboter sind in solcher Beziehung zueinander posi
tioniert, daß sich ein gemeinsamer Arbeitsbereich ergibt, in
dem die individuellen Arbeitsbereiche der zwei Roboter ein
ander überlappen. Eine Teilezuführung ist auf dem Arbeits
tisch vorhanden, um von den Robotern zu ergreifende Teile
aufzunehmen. Mehrere Arbeitshände sind an der Handhabungs
einrichtung eines Roboters wahlweise und entfernbar anbring
bar, um Teile durch den Roboter zu handhaben. Innerhalb des
gemeinsamen Bereichs ist eine Spanneinrichtung angeordnet,
die die Teile für den Zusammenbau durch einen Roboter posi
tioniert. Die Roboter und der Arbeitstisch werden so gesteu
ert, daß sie zum Zusammenbauen der Teile zusammenwirkend
arbeiten. Die Maschine ist dadurch gekennzeichnet, daß die
Roboter zusammen mit den Arbeitshänden und der Spanneinrich
tung am verstellbaren Arbeitstisch angebracht sind, wobei
die Roboter in Verstellrichtung des Arbeitstischs voneinan
der beabstandet sind, und daß sich die Teilezuführung in der
Verstellrichtung des Arbeitstischs erstreckt. So sind die
Roboter dazu in der Lage, sich zusammen mit der Spannein
richtung und den Arbeitshänden relativ zur Teilezuführung zu
bewegen, so daß die Roboter über einen großen Bereich der
Teilezuführung über die individuellen Arbeitsbereiche hinaus
reichen können, um dadurch geeignete Teile mit Erfolg zu er
greifen und sie für sofortigen Zusammenbau der Teile zur
Spanneinrichtung zu transportieren. Da sich die Arbeitshände
auf dem verstellbaren Arbeitstisch befinden, kann ferner ein
Roboter die Arbeitshände wechseln, während er sich relativ
zur Teilezuführung bewegt, um den Teilezusammenbau im we
sentlichen ohne Unterbrechung auszuführen, zusätzlich zum
Vorteil, daß ein Roboter eine Arbeitshand wechseln kann,
Während ein anderer Roboter Teile handhabt.
Zu den Arbeitshänden gehören Kombinationshände, die es dem
Roboter ermöglichen, eines der Teile in Zusammenwirkung mit
einander zu handhaben. Unter Verwendung der Kombinations
hände können die Roboter die Teile leicht in Zusammenwirkung
miteinander mit der Spanneinrichtung anordnen, und sie kön
nen auch die Stellung der Teile während der Handhabung der
selben ändern.
Das Spannfutter beinhaltet vorzugsweise einen Satz verschie
dener Halter, von denen jeder eines der Teile mit verschie
denen Stellungen halten kann. Unter Verwendung derartiger
Halter können die Teile in verschiedenen Bereichen derselben
bearbeitet werden, um einen komplizierten Zusammenbau von
Teilen zu ermöglichen.
Vorzugsweise ist die Spanneinrichtung auf einer Trägerplatte
angebracht, die vom Arbeitstisch abnehmbar ist, so daß die
Spanneinrichtung leicht bei Bedarf durch eine andere ersetzt
werden kann. Insbesondere dann, wenn Teile durch eine andere
Einrichtung als einen Roboter zu bearbeiten sind, können die
Teile an eine solche Einrichtung transportiert werden, wäh
rend sie von der Spanneinrichtung gehalten werden, und sie
können für sofortige Bearbeitung durch den Roboter zurück
geführt werden.
Ferner beinhaltet die Spanneinrichtung vorzugsweise eine
Verriegelung, mittels der sie wegnehmbar mit der Handha
bungseinrichtung des Roboters verbunden ist, damit sie vom
Arbeitstisch weg transportiert werden kann, jedoch innerhalb
des Arbeitsbereichs eines Roboters, für sofortige Bearbei
tung von Teilen durch eine andere Einrichtung als den Robo
ter.
Das Spannfutter beinhaltet vorzugsweise auch eine Raste, die
ein Teil in einer speziellen Stellung mit der Spanneinrich
tung verrastet, wenn diese mit dem Roboter verbunden ist,
und die das Teil löst, wenn die Spanneinrichtung auf dem
Arbeitstisch ruht.
Bei einem bevorzugten Ausführungsbeispiel ist die Spannein
richtung eine Pendel-Spanneinrichtung, die ein Teil aufnimmt
und die mit der Handhabungseinrichtung des Roboters lösbar
verbunden ist, damit das Teil vom Roboter transportiert wer
den kann, während es von der Pendel-Spanneinrichtung gehal
ten wird. Diese Pendel-Spanneinrichtung wird dazu verwendet,
das Teil aus dem Arbeitstischbereich heraus in den Bereich
der vorstehend genannten Einrichtung zu übertragen, um das
Teil während der Bearbeitung in der Einrichtung zu halten,
was das Erfordernis beseitigt, in der Bearbeitungseinrich
tung eine Spanneinrichtung bereitzuhalten.
Vorzugsweise weist die Maschine mindestens ein Gestell zum
Aufnehmen mindestens einer der Arbeitshände auf. Das Gestell
liegt innerhalb des gemeinsamen Arbeitsbereichs, so daß min
destens eine der Arbeitshände für einen der Roboter zugäng
lich ist.
Die Teilezuführung kann zusätzliche Arbeitshände und eine
zusätzliche Spanneinrichtung in einem Bereich tragen, auf
den die Roboter gemeinsam zugreifen können, so daß diese
eine Arbeitshand und eine Spanneinrichtung aus einer erhöh
ten Anzahl von Typen auswählen können.
Die Teilezuführung ist vorzugsweise so ausgebildet, daß sie
den Arbeitstisch umgibt, so daß die Roboter erhöhten Zu
griffsbereich zum Ergreifen von Teilen aufweisen können.
Der Sockel kann über eine Verlängerung verfügen, um den Ver
stellbereich des Arbeitstischs zu erweitern, so daß die Ro
boter erhöhte Möglichkeiten zum Zugreifen auf Teile haben.
Die Maschine kann einen weiteren Arbeitstisch aufweisen, der
Roboter, eine Spanneinrichtung und Arbeitshände auf entspre
chende Weise, wie vorstehend beschrieben, trägt.
Diese und noch andere vorteilhafte Merkmale werden aus der
folgenden detaillierten Beschreibung von Ausführungsbeispie
len in Verbindung mit den beigefügten Zeichnungen deutlich.
Fig. 1 ist eine perspektivische Ansicht einer automatischen
Teilezusammenbaumaschine gemäß einem ersten Ausführungsbei
spiel der Erfindung;
Fig. 2 ist eine Seitenansicht der Maschine;
Fig. 3 ist eine Teilvorderansicht der Maschine;
Fig. 4 ist eine Draufsicht, die den Arbeitsbereich veran
schaulicht, wie er durch einzelne Roboter der Maschine über
deckt wird;
Fig. 5 ist eine perspektivische Ansicht, die eine Arbeits
hand zeigt, die von einer Handhabungseinrichtung eines Robo
ters abgenommen bzw. an dieser befestigt ist;
Fig. 6A, 6B, 6C und 6D veranschaulichen verschiedene Typen
von Arbeitshänden;
Fig. 7 ist eine perspektivische Ansicht, die Spanneinrich
tungen veranschaulicht, die wegnehmbar an einem Arbeitstisch
der Maschine befestigt sind;
Fig. 8A und 8B veranschaulichen verschiedene Typen von
Spanneinrichtungen, wie sie an der Maschine zum Halten eines
Teils mit verschiedenen Ausrichtungen verwendet werden;
Fig. 9 veranschaulicht eine andere Spanneinrichtung, wie sie
in der Maschine verwendet wird, die in Positionen zum Frei
geben bzw. Halten eines Teils dargestellt ist;
Fig. 10A, 10B und 10C veranschaulichen eine weitere in der
Maschine verwendete Spanneinrichtung, mit einer Pendel-
Spanneinrichtung, die in verschiedenen Positionen darge
stellt ist, nämlich vom Roboter gelöst, vom Roboter ergrif
fen und vom Roboter transportiert;
Fig. 11 ist eine perspektivische Ansicht, die weitere modi
fizierte Spanneinrichtungen zeigt, wie sie in der Maschine
verwendet werden;
Fig. 12 ist eine perspektivische Ansicht einer in der Ma
schine verwendeten Teilezuführung;
Fig. 13 ist eine perspektivische Explosionsdarstellung der
vorstehend genannten Teilezuführung;
Fig. 14 ist ein Teilschnitt durch die Teilezuführung;
Fig. 15 ist eine Seitenansicht zum Veranschaulichen einer
speziellen, in der Maschine verwendeten Bearbeitungseinrich
tung;
Fig. 16 ist eine schematische Ansicht, die eine Verbindung
zwischen der Teilezuführung und dem Sockel der Maschine ver
anschaulicht;
Fig. 17 veranschaulicht spezielle Arbeitshände, die zum
Transportieren eines Teils von einem Roboter zu einem ande
ren unter Umkehrung der Ausrichtung des Teils konstruiert
sind;
Fig. 18 veranschaulicht eine Weise, auf die zwei Roboter
zusammenarbeiten, um Teile zu kombinieren, wobei ein Teil
von einer Arbeitshand gehalten wird und das andere Teil von
einer anderen Arbeitshand gehalten wird;
Fig. 19 ist eine Draufsicht, die einen Betrieb eines Robo
terarms in Zusammenwirkung mit Gestellen veranschaulicht,
die Arbeitshände halten;
Fig. 20 ist eine Draufsicht, die zusätzliche Spanneinrich
tungen und Arbeitshände veranschaulicht, die in der Teilezu
führung angeordnet sind;
Fig. 21 ist eine Draufsicht, die eine ähnliche Teilezusam
menbaumaschine gemäß einer Modifizierung des vorstehenden
Ausführungsbeispiels veranschaulicht;
Fig. 22 ist eine automatische Teilezusammenbaumaschine gemäß
einem zweiten Ausführungsbeispiel der Erfindung;
Fig. 23 veranschaulicht eine modifizierte Struktur einer
verstellbaren Halterung für den Arbeitstisch auf dem Sockel;
Fig. 24 veranschaulicht einen Zahnstangenantrieb, wie er in
der Struktur von Fig. 23 verwendet wird;
Fig. 25 und 26 veranschaulichen modifizierte Zahnstangenan
triebe, wie sie in der Struktur von Fig. 23 verwendet werden
können;
Fig. 27 ist ein Diagramm zum Veranschaulichen eines Steuer
programms der Maschine;
Fig. 28 ist ein Diagramm zum Veranschaulichen eines Pro
gramms zum Bearbeiten von Teilen durch Kombination eines
Roboters und einer speziellen Bearbeitungseinrichtung;
Fig. 29 ist ein Diagramm zum Veranschaulichen eines Ar
beitsstatus-Überwachungsprogramms;
Fig. 30 ist eine Draufsicht auf eine Maschine mit an den
Robotern befestigten Fernsehkameras;
Fig. 31 ist eine Vorderansicht zum Veranschaulichen einer
Befestigung zum Anbringen einer Fernsehkamera an einem Robo
ter; und
Fig. 32 und 33 sind schematische Ansichten, die jeweils Be
triebe der Roboter mit an diesen befestigten Fernsehkameras
zeigen.
Die Fig. 1 bis 3 zeigen eine automatische Teilezusammenbau
maschine gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel der Erfin
dung. Die Maschine weist einen Sockel 10 auf, der einen
rechteckigen Arbeitstisch 20 trägt, der in Längsrichtung des
Sockels horizontal verstellbar ist. Ein Paar Roboter 30 sind
entlang der Längsrichtung des Arbeitstischs 20 auf diesem
angebracht, um Teile 1 zusammenzubauen, die aus einer Anzahl
von Teilen mit verschiedenen Formen ausgewählt sind. Jeder
Roboter 30 weist vier Freiheitsgrade auf und verfügt über
einen horizontalen Gelenkarm 31. Das freie Ende des Arms
trägt eine sich vertikal erstreckende Handhabungseinrichtung
32 mit einem Selbstspannfutter 33 zum lösbaren Ergreifen
einer Arbeitshand 40 zum Handhaben eines Teils 1. Mehrere
Arten von Arbeitshänden 40 sind entsprechend Teilen mit ver
schiedenen Formen bereitgestellt und auf dem Arbeitstisch 20
so angeordnet, daß der Roboter eine geeignete der Arbeits
hände 40 abhängig vom Typ des zu handhabenden Teils auswäh
len kann. Die Maschine beinhaltet auch eine Teilezuführsta
tion 60, die entlang der Länge des Sockels 10 angeordnet ist
und mehrere Transportplatten 61 trägt, die jeweils Teile 1
mit derselben Form aufnehmen. Ein von der Arbeitshand 40
aufgenommenes Teil wird zu einer auf dem Arbeitstisch 20
positionierten Spanneinrichtung 50 transportiert, wo es für
den Zusammenbau mit einem anderen Teil festgehalten wird. In
der Maschine sind auch spezielle Bearbeitungseinrichtungen
80 vorhanden, die angrenzend an die entgegengesetzten Enden
des Sockels 10 angeordnet sind, um eine spezielle Bearbei
tung auszuführen, z. B. das Anziehen von Schrauben und das
Einpressen spezieller Teile, was von den Robotern 30 nicht
ausgeführt werden kann. Angrenzend an den Sockel 10 ist ein
Steuerungszentrum 70 angebracht, das so angeschlossen ist,
daß es die Betriebsabläufe der Roboter 30 und der speziellen
Bearbeitungseinrichtungen 80 wie auch die Verstellung des
Arbeitstischs 20 steuert.
Wie in den Fig. 2 und 3 dargestellt, ist der Arbeitstisch 20
an seiner Unterseite mit Gleiteinrichtungen 21 versehen, die
in Gleiteingriff mit Schienen 11 auf der Oberseite des Soc
kels 10 stehen. Der Sockel 10 verfügt über eine Vorschub
spindel 12, die von einem am Sockel 10 befestigten Elektro
motor 13 drehend angetrieben wird und die in eine Mutter 22
an der Unterseite des Arbeitstischs 20 eingreift, um diesen
horizontal in Längsrichtung des Sockels 10 zu verstellen.
Wie in Fig. 4 dargestellt, sind die zwei Roboter 30 entlang
der Verstellrichtung des Arbeitstischs 20 auf solche Weise
voneinander beabstandet, daß sie über einen gemeinsamen Ar
beitsbereich R verfügen, der die Überlappung zwischen indi
viduellen Arbeitsbereichen R1 und R2 darstellt, die der
Reichweite der einzelnen Roboter 30 entsprechen. Innerhalb
dieses gemeinsamen Arbeitsbereichs R ist ein Satz Spannein
richtungen 50 so angeordnet, daß jeder der Roboter 30 auf
sie zugreifen kann, wie am besten aus Fig. 4 erkennbar. In
dessen sind andererseits zwei Sätze von Arbeitshänden 40 in
nerhalb der individuellen Arbeitsbereiche R1 und R2 entge
gengesetzt zu den Spanneinrichtungen 50 liegend so angeord
net, daß nur der benachbarte Roboter auf sie zugreifen kann.
Wie es aus der Figur erkennbar ist, erstrecken sich die Ar
beitsbereiche R1 und R2 über einen Bereich der Teilezuführ
station 60 in solcher Weise, daß die Roboter 30 dann, wenn
sie mit dem Arbeitstisch 20 verstellt werden, im wesentli
chen die gesamte Fläche der Teilezuführstation 60 als Reich
weite haben, um jedes gewünschte Teil 1 aus den Transport
platten 61 zu entnehmen, die entlang der Verstellrichtung
des Arbeitstischs 20 angeordnet sind.
Wie in Fig. 5 dargestellt, ist das Selbstspannfutter 33 zum
lösbaren Ergreifen einer Arbeitshand 40 am unteren Ende der
Handhabungseinrichtung 32 so angebracht, daß es mit begrenz
tem Ausmaß dazu vertikal verstellbar ist. Zu diesem Zweck
ist das Futter 33 mit einem Satz vertikaler Achszapfen 34
versehen, die sich durch entsprechende Lager 35 hindurch er
strecken, die am unteren Ende der Handhabungseinrichtung 32
befestigt sind. Das Futter 33 wird durch um die Achszapfen
34 herum angeordnete Federn 36 zwischen den Lagern 35 und
dem Futter 33 nach unten vorgespannt. Die oberen Enden der
Achszapfen 34 sind an einem Anschlag 37 befestigt, der auf
den Lagern 35 ruht, um die Abwärtsbewegung des Futters 33 zu
begrenzen. Das Futter 33 befestigt und löst einen Knopf 42
im Zentrum einer oberen Scheibe 41 einer Arbeitshand 40, und
zwar mittels Druckluft, die dem Futter 33 zugeführt wird.
Ein Paar Positionierzapfen 43, die auf der Oberseite der Ar
beitshand 40 hochstehen, werden von entsprechenden (nicht
erkennbaren) Löchern im Futter 33 aufgenommen, um die Ar
beitshand 40 korrekt relativ zum Futter 33 zu positionieren.
Außerhalb des Gebrauchs wird die Arbeitshand 40 von einem
Gestell 44 an den entgegengesetzten Enden des Arbeitstischs
20 gehalten. Das Gestell 44 weist ein Paar Beine 45 auf, die
am Rand der Scheibe 41 der Arbeitshand 40 angreifen. Das Ge
stell 44 weist auch ein Paar Blattfedern 46 auf, die in
Druckkontakt mit der Scheibe 41 gelangen, um die Arbeitshand
40 sicher festzuhalten. Ferner weist das Gestell 44 eine Ab
deckplatte 47 auf, die über einem Teil der Scheibe 41 ange
ordnet wird, um ein unbeabsichtigtes Herausfallen der Ar
beitshand 40 zu verhindern. Das Befestigen der Arbeitshand
40 am Roboter 30 erfolgt dadurch, daß zunächst das Futter 33
abgesenkt wird, wie durch einen Pfeil in Fig. 5 gekennzeich
net, und dann der Knopf 42 ergriffen wird, gefolgt von einer
Verstellung der Handhabungseinrichtung 32 in horizontaler
Richtung vom Gestell 44 weg, wie durch einen anderen Pfeil
in der Figur gekennzeichnet. Das Lösen der Arbeitshand 40
erfolgt mit dem umgekehrten Ablauf.
Die Fig. 6A bis 6D veranschaulichen verschiedene Typen von
Arbeitshänden 40, wie sie konzipiert sind, um spezielle Ty
pen von Teilen zu handhaben. Die in Fig. 6A dargestellte
Arbeitshand 40A ist vom Typ mit einem Satz Erweiterungs
spanneinrichtungen 48A, die sich durch die Einwirkung von
Druckluft öffnen und schließen, wie sie über Stutzen 49A zu
geführt wird, um ein Teil 1A zu handhaben. Die in Fig. 6B
dargestellte Arbeitshand 40B ist vom Typ mit einem Saugkopf
48B zum Ansaugen eines Teils 1B durch Einwirken von Luft un
ter Unterdruck, wie durch eine mit einem Vakuumstutzen 49B
verbundene Vakuumquelle erzeugt. Die in Fig. 6C dargestellte
Arbeitshand 40C ist vom Typ mit einem nach unten vorgespann
ten Stift 48C für Präzisionskorrektur der Position eines
Teils. Die in Fig. 6D dargestellte Arbeitshand 40D ist von
einem Typ, der innerhalb einem Winkelbereich von 90° ver
schwenken kann und einen Griff 48D zum Halten eines Teils 1D
aufweist, um Teile horizontal und vertikal zu positionieren.
Mit dieser Arbeitshand 40D können die zwei benachbarten Ro
boter 30 so zusammenwirken, daß sie ein Teil vom einen zum
anderen transportieren oder Teile in der Luft über der
Spanneinrichtung 50 kombinieren. Die Stutzen 49A und 49B der
Arbeitshände 40A und 40B können über entsprechend ausgebil
dete Teile im Futter 33 des Roboters 30 mit einer Druckluft-
oder Vakuumquelle verbunden sein, oder dies kann über ge
trennte Schläuche oder dergleichen erfolgen. Jede der Ar
beitshände kann von einem eingebauten Elektromotor angetrie
ben werden. Auf ähnliche Weise kann das Futter 33 von einem
Elektromotor angetrieben werden, um eine Arbeitshand zu er
greifen und freizugeben.
Wie in Fig. 7 dargestellt, ist jede Art von Spanneinrichtun
gen 50 mit verschiedenen Typen an einer Trägerplatte 51 an
gebracht und wird zusammen mit der Trägerplatte 51 von einem
Roboter 30 zwischen dem gemeinsamen Bereich und dessen
Außenseite transportiert, um eine spezielle Bearbeitung in
der speziellen Bearbeitungseinrichtung 80 zu ermöglichen. Zu
diesem Zweck ist die Trägerplatte 51 mit einer Verriegelung
52 versehen, die vom Futter 33 des Roboters 30 auf eine Wei
se lösbar ist, wie der Knopf 42 der Arbeitshand 40 mit dem
Roboter 30 verbunden ist. Die Spanneinrichtung 50 ist so
aufgebaut, daß sie ein entsprechendes Teil mit festgelegter
Ausrichtung aufnimmt, und sie verfügt über eine Raste 53 zum
Verriegeln des Teils in der exakten Position. Z. B. wird das
Teil 1 in Fig. 8A unter Verwendung einer Spanneinrichtung 50
eines Typs aufrecht gehalten, und es wird in Fig. 8B unter
Verwendung einer Spanneinrichtung 50 von anderem Typ in der
umgekehrten Position gehalten. Die Raste 53 wird von einem
elektromagnetisch angetriebenen (nicht dargestellten) Ventil
betätigt, um das Teil durch die Einwirkung von Druckluft zu
verriegeln, wie sie über eine Leitung 54 zugeführt wird, und
um das Teil durch Ablassen der Druckluft freizugeben oder zu
lockern. Die Leitung 54 verfügt über einen Stöpsel 55, der
wegnehmbar an einem Sockel 24 befestigt ist, der durch einen
am Arbeitstisch 20 befestigten Zylinder 23 verstellbar ist.
Am Arbeitstisch 20 ist eine Fußplatte 56 befestigt, um die
Trägerplatte 51 durch Eingriff sich verjüngender Zapfen 57
in entsprechende Löcher 58 an den entgegengesetzten Enden
der Trägerplatte 51 wegnehmbar zu halten. Fig. 9 veranschau
licht eine Spanneinrichtung 50 mit Klemmen 59, die das Teil
1 positioniert halten, wenn die Spanneinrichtung 50 vom Ro
boter 30 transportiert wird.
Wie in den Fig. 10A bis 10C dargestellt, kann die Spannein
richtung 50 zusätzlich mit einer Pendel-Spanneinrichtung 150
versehen sein, die ein Teil aufnimmt und von der Spannein
richtung 50 auf der Trägerplatte 51 lösbar ist. Die Pendel-
Spanneinrichtung 150 ist so ausgebildet, daß sie von einer
zugehörigen Arbeitshand 40 gehandhabt werden kann, um ein
Teil 1 zwischen dem gemeinsamen Arbeitsbereich und einer
speziellen Bearbeitungseinrichtung 80 zu transportieren, um
dort eine spezielle Bearbeitung auszuführen. Unter Verwen
dung der Pendel-Spanneinrichtung 150 ist es leicht möglich,
die Raumerfordernisse seitens der speziellen Bearbeitungs
einrichtung 80 zu verringern. Die Pendel-Spanneinrichtung
150 kann mit einer entsprechenden Raste versehen sein, um
vom Futter der Arbeitshand 40 lösbar zu sein.
Wie in Fig. 11 dargestellt, kann der Arbeitstisch 20 mit
einer wegnehmbaren Platte 25 versehen sein, die mehrere Fuß
platten 56 trägt, von denen jede die Trägerplatte einer
Spanneinrichtung 50 aufnimmt. In diesem Fall wird die Platte
25 durch Eingriff sich verjüngender Zapfen 26 auf dem Ar
beitstisch 20 in entsprechende Löcher in der Platte 25 in
Position am Arbeitstisch 20 gehalten. Die Platte 25 ist mit
einem Kasten 27 mit einem (nicht dargestellten) Teiler für
Druckluft versehen, die über eine Leitung 28 dem Stöpsel 55A
auf der Platte 25 zugeführt wird, wie auch mit (nicht darge
stellten) elektronischen Einrichtungen, um die Zylinder 23
zu betätigen, um den Stöpsel 55A am Sockel 24 zu befestigen
bzw. von ihm zu trennen. Ein elektrisches Kabel 29 ist mit
dem Kasten verbunden, um die Betriebsabläufe der Spannein
richtung 50 zu steuern und zu überwachen. Die Platte 25 kann
leicht durch eine andere Platte ersetzt werden, die andere
Arten von Spanneinrichtungen 50 trägt, um die Flexibilität
beim Zusammenbauen von Teilen verschiedener Arten zu erhö
hen.
Es wird nun unter Bezugnahme auf die Fig. 12 und 13 die
Struktur der Teilezuführstation 60 erläutert. Jede Teile 1
haltende Transportplatte 61 ist in einer Wanne 62 aufgenom
men, die auf einer Gestellplatte 63 angebracht ist, die über
einen Winkelrahmen 64 am Sockel 10 befestigt ist. Der Rahmen
64 ist durch den Eingriff sich verjüngender Zapfen 16 in
entsprechende Löcher im Rahmen 64 an einer Seitenwand 15 des
Sockels 10 positioniert, und er wird durch einen Klemmhebel
65 festgehalten. Die Wanne 62 wird durch einen Haken 66 in
Kombination mit an der Trägerplatte 63 ausgebildeten Blöcken
67 positioniert auf dieser Trägerplatte 63 gehalten. Die
Transportplatte 61 ist mit mehreren Sockeln 68 versehen, um
darin die Teile 1 aufzunehmen, wie in Fig. 14 dargestellt.
Wie in Fig. 15 dargestellt, weist die spezielle Bearbei
tungseinrichtung 80 eine Vorrichtung, z. B. eine Presse 81
zum Einpressen eines Teils in das andere, von der Spannein
richtung 50 gehaltene Teil auf. Die Spanneinrichtung 50 wird
zusammen mit der Trägerplatte 51 vom gemeinsamen Arbeitsbe
reich R durch den Roboter 30 zu einem Bearbeitungstisch 82
der Bearbeitungseinrichtung 80 übertragen. Der Bearbeitungs
tisch 82 weist dieselbe Konfiguration wie die Fußplatte 56
auf dem Arbeitstisch 20 auf, um die Trägerplatte 51 und da
mit die Spanneinrichtung 50 mit einem Teil 1 dadurch lösbar
positioniert festzuhalten, daß sich verjüngende Zapfen 83 in
entsprechende Löcher in der Trägerplatte 51 eingreifen. Wenn
eine Pendel-Spanneinrichtung 150 dazu verwendet wird, Teile
zwischen dem gemeinsamen Arbeitsbereich R und der Bearbei
tungseinrichtung 80 unter Verwendung einer geeigneten Ar
beitshand 40 zu transportieren, ist die Bearbeitungseinrich
tung 80 mit einer speziellen Station versehen, um die Pen
del-Spanneinrichtung 150 lösbar aufzunehmen. Wie in Fig. 16
dargestellt, wird die Bearbeitungseinrichtung 80 auf einem
Wagen 84 gehalten, der von der Seitenwand 15 des Sockels 10
entgegengesetzt zur Teilezuführstation 60 wegnehmbar ist,
auf dieselbe Weise wie die Teilezuführstation 60. Um die
Bearbeitungseinrichtung 80 leicht und genau am Sockel 10
befestigen zu können, trägt der Wagen 84 mehrere Rollen 85,
die in rollenden Kontakt mit einem Träger 17 gelangen, der
vom Sockel 10 vorspringt und ein geneigtes Führungsende
aufweist.
Da die Spanneinrichtungen 50 im gemeinsamen Arbeitsbereich R
angeordnet sind, wo sie in gleicher Weise durch die zwei Ro
boter 30 zugänglich sind, kann eine Parallelbearbeitung er
folgen, bei der ein Roboter 30 das Anordnen eines Teils in
einer Spanneinrichtung 50 ausführt, während der andere Robo
ter 30 arbeitet, um eine Arbeitshand 40 auszutauschen oder
um ein anderes Teil 1 in Verbindung mit einer Verstellung
des Arbeitstischs 20 zu handhaben. Insbesondere weil die
Transportplatten 61 für die Teile entlang der Verstellrich
tung des Arbeitstischs 20 angeordnet sind, kann jeder der
Roboter 30 über einen großen Bereich der Teile zugreifen, um
den Teilezusammenbau zu erleichtern. Ferner ist es möglich,
daß ein Roboter mit dem Handhaben von Teilen fortfährt, wäh
rend der andere Roboter so arbeitet, daß er Teile zur Bear
beitung durch die spezielle Bearbeitungseinrichtung 80
transportiert. Wenn die Arbeitshände 40D verwendet werden,
wie sie unter Bezugnahme auf Fig. 6D erläutert wurden, ist
es möglich, daß ein Teil 1 vom einen Roboter 30 an den ande
ren Roboter übergeben wird, während die Stellung oder Aus
richtung des Teils umgekehrt wird, wie in Fig. 17 darge
stellt, oder daß die Teile 1 zusammengebaut werden, während
sie jeweils von Robotern 30 gehalten werden, wie in Fig. 18
dargestellt.
Wie in Fig. 19 dargestellt, können, wenn ein Gestell 90 für
die Arbeitshände 40 auf dem Arbeitstisch 20 und/oder der
Teilezuführstation 60 innerhalb des gemeinsamen Arbeits
bereichs R vorhanden ist, alle Arbeitshände 40 zeitweilig
zum Gestell 90 transportiert werden, so daß jeder der Robo
ter in gleicher Weise die Arbeitshände 40 verwenden kann,
wie sie für einen einzelnen Roboter spezifisch sind. Ferner
weisen die Roboter 30, wenn, wie in Fig. 20 dargestellt,
zusätzliche Arbeitshände 40A und Spanneinrichtungen 50A auf
der Teilezuführstation 60 zusammen mit den zugehörigen Ge
stellen 90A und der Trägerplatte 91A angeordnet sind, erhöh
te Flexibilität beim Handhaben einer großen Vielfalt von
Teilen dadurch auf, daß Arbeitshände und Spanneinrichtungen
geeignet von der Teilezuführstation 60 auf den Arbeitstisch
20 übernommen werden. Die Teilezuführstation 60 kann auf
solche Weise ausgebildet sein, daß sie den Sockel 10 umgibt,
wie in Fig. 21 dargestellt, damit die Roboter 30 in ver
stärkter Weise auf eine große Vielzahl von Teilen auf der
Station 60 zugreifen können.
Fig. 22 veranschaulicht eine automatische Teilezusammenbau
maschine gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel, die ein
Paar verstellbare Arbeitstische 20B, die in Verstellrichtung
derselben voneinander beabstandet sind, und drei spezielle
Bearbeitungseinrichtungen 80B kombiniert, die an entgegenge
setzten Enden und der Mitte eines langgestreckten Sockels
10B angeordnet sind, auf dem die Arbeitstische 20B ange
bracht sind. Jeder Arbeitstisch 20B wird durch einen ähnli
chen Antriebsmechanismus mit ähnlichen Schienen 11B, einer
Vorschubspindel und einer Mutter, wie beim vorigen Ausfüh
rungsbeispiel verwendet, verstellbar angetrieben. Jeder Ar
beitstisch 20B verfügt über ein Paar Roboter 30B derselben
Konfiguration wie beim vorigen Ausführungsbeispiel. Der Ar
beitstisch 20B trägt Spanneinrichtungen 50B und Arbeitshände
40B wie beim vorigen Ausführungsbeispiel. Eine ähnliche
Teilezuführstation erstreckt sich im wesentlichen über die
gesamte Länge des Sockels 10B in solcher Weise, daß die Ro
boter 30B darauf zugreifen können. Bei diesem Ausführungs
beispiel ist die Bearbeitungseinrichtung 80B in der Mitte
des Sockels 10B gemeinsam für die Roboter 30B an einem Ende
jeder der Arbeitstische 20B verfügbar, wobei zusätzlich die
Roboter an einem Ende jedes der Arbeitstische 20B so ge
steuert werden können, daß sie zusammenwirkend arbeiten, um
Teile, Arbeitshände und Spanneinrichtungen von einem Ar
beitstisch zum anderen zu transportieren, um eine Mehrfach
bearbeitung von Teilen kontinuierlich auszuführen. Entspre
chende Teile sind durch dieselben Zahlen wie beim vorigen
Ausführungsbeispiel mit dem Zusatzbuchstaben B gekennzeich
net.
Die Fig. 23 und 24 veranschaulichen einen alternativen An
triebsmechanismus, wie er bei der Erfindung verwendet werden
kann, um den Arbeitstisch 20 auf dem Sockel 10 zu verstel
len. Der Mechanismus weist eine Zahnstange 18 auf dem Sockel
10 und ein Zahnrad 19 an der Unterseite des Arbeitstischs 20
auf. Das Zahnrad 19 wird durch einen ebenfalls am Arbeits
tisch 20 angebrachten Elektromotor angetrieben. Unter Ver
wendung dieses Zahnstangenantriebs kann der Arbeitstisch 20
leicht so ausgebildet werden, daß er über eine große Strecke
verstellbar ist, wie sie sich ergibt, wenn eine zusätzliche
Zahnstange am Sockel 10 befestigt wird, wobei es außerdem
möglich ist, daß sich die zwei Arbeitstische 20B beim Aus
führungsbeispiel von Fig. 22 zusammen bis an ein Längsende
des Sockels 10B bewegen können. Der Zahnstangenantrieb kann
so aufgebaut sein, wie es in Fig. 25 oder Fig. 26 darge
stellt ist.
Nun wird die Steuerung der Maschine unter Bezugnahme auf die
Fig. 27 bis 29 erörtert. Das Steuerungszentrum 70 ist für
Betriebsabläufe mit mehreren Aufgaben erforderlich, um fünf
Programme auszuführen, die die folgenden sind:
- 1) ein Robotersteuerprogramm,
- 2) ein Roboterwechselwirkung-Verwaltungsprogramm,
- 3) ein Roboterablaufprogramm,
- 4) ein Arbeitstisch-Steuerprogramm und
- 5) ein Störungsüberwachungsprogramm.
Das Robotersteuerungsprogramm unterteilt den Betriebsablauf
für den Roboter in getrennte Wirkungen, die wie folgt klas
sifiziert sind und in der folgenden Reihenfolge beschrieben
werden:
- - Befestigen der Arbeitshand 40;
- - Verstellung aus dem gemeinsamen Arbeitsbereich R heraus;
- - Teilezusammenbau außerhalb des gemeinsamen Arbeitsbereichs R;
- - Verstellung in den gemeinsamen Arbeitsbereich R hinein;
- - Teilezusammenbau innerhalb des gemeinsamen Arbeitsbereichs R;
- - Verstellung aus dem gemeinsamen Arbeitsbereich R heraus und
- - Lösen der Arbeitshand 40.
Das Robotersteuerprogramm beinhaltet ferner eine Aktionsein
gabe zum Spezifizieren, welche der vorstehend genannten Ak
tionen ausgewählt ist, und eine Teileinformationseingabe zum
Spezifizieren von Information über die Teilezuführstation
60, z. B. für die Anordnung der Wanne 62 auf der Station 60.
Diese Einträge werden vor den oben angegebenen Roboteraktio
nen eingegeben. Der vorstehend genannte Programmablauf wird
wiederholt ausgeführt, um einen gewünschten Teilezusammenbau
auszuführen, der eine mehrstufige Bearbeitung erfordert.
Das Roboterwechselwirkung-Verwaltungsprogramm ist dazu zu
ständig, zu überwachen, ob einer der Roboter 30 im gemein
samen Arbeitsbereich positioniert ist, und um die Roboter so
zu steuern, daß sie arbeiten, ohne einander zu stören. Das
Programm erkennt Winkelinformation für die Arme 31 der ein
zelnen Roboter 30, um Positionsdaten für die Roboter 30 zu
liefern. Wenn festgestellt wird, daß einer der Roboter
außerhalb des gemeinsamen Arbeitsbereichs R arbeitet, er
laubt es das Programm dem anderen Roboter, innerhalb des ge
meinsamen Arbeitsbereichs R zu arbeiten. Wenn dagegen der
andere Roboter innerhalb des gemeinsamen Arbeitsbereichs R
arbeitet, hindert das Programm den anderen Roboter 30 daran,
in diesem gemeinsamen Arbeitsbereich R zu arbeiten. Wenn es
jedoch erforderlich ist, die Roboter in Zusammenwirkung mit
einander zu betreiben, überwacht das Programm die genauen
Orte innerhalb des gemeinsamen Arbeitsbereichs R für die
einzelnen Roboter, um die Verstellungen derselben innerhalb
des gemeinsamen Arbeitsbereichs R unter Berücksichtigung der
Konfigurationen der Arbeitshände 40 und der gehandhabten
Teile zu steuern, um störende Wechselwirkungen zwischen den
Robotern 30 zu verhindern.
Das Roboterablaufprogramm spezifiziert einen vorgegebenen
Betriebsablauf für die Roboter und ist dafür zuständig, die
Wiederholzyklen zum Ausführen des vorstehend genannten Robo
tersteuerprogramms zu steuern.
Das Arbeitstisch-Steuerprogramm steuert die Verstellung des
Arbeitstischs 20 unter Anweisung des Robotersteuerprogramms
mit geeignetem zeitlichem Ablauf.
Das Störungsüberwachungsprogramm überwacht das Auftreten von
Fehlern während der Teilezuführung zum Anhalten des Betriebs
der Roboter, und/oder es springt abhängig vom Fehlertyp in
ein Programm zum Umgehen eines Fehlers.
Die vorstehend genannten fünf Programme zum Steuern der Ab
läufe der Roboter sind mit einem Zusatzprogramm zum Steuern
des Betriebsablaufs durch eine spezielle Bearbeitungsein
richtung 80 gekoppelt. Um eine Parallelverarbeitung der Be
triebsabläufe durch die Roboter 30 und eine spezielle Bear
beitungseinrichtung 80 zu ermöglichen, ist ein übergeordne
tes Steuerprogramm vorhanden, um die Bearbeitung durch die
Roboter 30 mit Bearbeitung durch die spezielle Bearbeitungs
einrichtung 80 zu korrelieren. Z. B. umfaßt das übergeordne
te Steuerprogramm, wie rechts in Fig. 28 dargestellt, vier
spezielle Bearbeitungsprogramme S1 bis S4 für die Bearbei
tungseinrichtung 80 und zehn Roboterarbeitsprogramme W1 bis
W10 für die Roboter 30. Bei diesem veranschaulichten Bei
spiel, bei dem die speziellen Bearbeitungsprogramme S1 bis
S4 mit den Roboterarbeitsprogrammen W1 bis W10 abwechseln,
erstellt das übergeordnete Steuerprogramm vier Programmein
heiten P1 bis P4, wie links in Fig. 28 dargestellt, von de
nen jedes mit einem einzelnen speziellen Bearbeitungspro
gramm beginnt, gefolgt von Roboterarbeitsprogrammen, wobei
das gesamte Teilezusammenbauprogramm dadurch gesteuert wird,
daß die Programmeinheiten Schritt für Schritt ausgeführt
werden. Die vorstehend genannten Roboterarbeitsprogramme W1
bis W10 für einen Roboter 30 sind so erstellt, daß ein Tei
lezusammenbau gemäß den obengenannten fünf Programmen er
folgt, wie in Fig. 27 dargestellt. Das spezielle Bearbei
tungsprogramm S1 bis S4 wird eingeschrieben, um das Abrufen
eines Bearbeitungsstatussignals zwischen der speziellen Be
arbeitungseinrichtung und dem übergeordneten Steuerprogramm
zu steuern. Das Bearbeitungsstatussignal beinhaltet ein Si
gnal IN BETRIEB, das anzeigt, daß die spezielle Bearbei
tungseinrichtung 80 in Betrieb ist, ein Signal BEREIT, das
anzeigt, daß die spezielle Bearbeitungseinrichtung 80 die
beabsichtigte Bearbeitung abgeschlossen hat, und ein Signal
WARTEN, das anzeigt, daß das spezielle Bearbeitungsprogramm
eine Bearbeitung durch die spezielle Bearbeitungseinrichtung
80 erfordert. Die Bearbeitung durch die spezielle Bearbei
tungseinrichtung 80 selbst erfolgt gemäß einem eigenen Pro
gramm in einer Ablaufsteuerung seitens der speziellen Bear
beitungseinrichtung 80. Unter Verwendung des übergeordneten
Steuerprogramms zum Steuern der Bearbeitung durch getrennte
Programmeinheiten kann das übergeordnete Programm erfolg
reich erforderliche Eingabe/Ausgabe-Signale handhaben, ohne
daß es zu störender Wechselwirkung mit den einzelnen Verar
beitungen kommt, wie sie durch die Programmeinheiten ausge
führt werden.
Um eine wirkungsvolle Bearbeitung einschließlich der spe
ziellen Bearbeitung zu erzielen, erlaubt es das übergeordne
te Steuerprogramm den einzelnen Programmeinheiten, auf Prio
ritätsbasis ausgeführt werden zu können. Bei Abschluß der
Ausführung jeder Programmeinheit untersucht das übergeordne
te Steuerprogramm, ob die restlichen Programmeinheiten ein
Programm für eine spezielle Bearbeitung benötigen. Wenn, wie
in Fig. 29 dargestellt, eine Konkurrenzsituation zwischen
zwei oder mehr Programmeinheiten auftritt, die die speziel
len Bearbeitungsprogramme S2 bis S4 benötigen, nachdem die
erste Programmeinheit ausgeführt wurde, um eine beabsichtig
te Bearbeitung durch die spezielle Bearbeitungseinrichtung
80 und den Roboter 30 abzuschließen, gibt das übergeordnete
Steuerprogramm die Anweisung, daß die für den Schluß geplan
te Programmeinheit (mit dem speziellen Bearbeitungsprogramm
S4) vor den anderen ausgeführt wird. D. h., daß, wie es aus
dem Flußdiagramm rechts in Fig. 29 erkennbar ist, das über
geordnete Steuerprogramm die Signale IN BETRIEB, FERTIG und
WARTEN von den noch nicht fertig abgearbeiteten Programmein
heiten (einschließlich der speziellen Bearbeitungsprogramme
S2 bis S4 in diesem Fall) untersucht und es erlaubt, Robo
terarbeitsprogramme in der nächsten Programmeinheit auszu
führen, wenn von keiner der restlichen Programmeinheiten ein
Signal WARTEN empfangen wird. Wenn eine Konkurrenzsituation
dahingehend auftritt, daß Signale WARTEN von zwei oder mehr
Programmeinheiten empfangen werden, gibt das übergeordnete
Steuerprogramm die Anweisung, die für den Schluß geplante
Programmeinheit auszuführen. So ist es möglich, die Roboter
30 wirkungsvoll dann zu betreiben, wenn eine der speziellen
Bearbeitungseinrichtungen 80 zeitweilig nicht arbeitet, um
dadurch die mittlere Zeit vor einer Störung beim Teilezusam
menbau zu verlängern.
Wie in Fig. 30 dargestellt, kann der Roboter 30 eine Fern
sehkamera 100 wie eine CCD-Kamera, zusätzlich zur Arbeits
hand, tragen, um die Teile zu überwachen, die von der Ar
beitshand zusammengebaut werden, und zwar auf die in Fig. 31
dargestellte Weise. In diesem Fall ist die Kamera 100 mit
dem Arm 31 des Roboters 30 an einer anderen Position als die
Handhabungseinrichtung 32 des Roboters durch eine Stütze 101
verbunden, die in der Richtung entlang der optischen Achse
der Kamera ausziehbar ist, um das Gesichtsfeld der Kamera
100 zu verändern. Alternativ kann die Kamera 100 wegnehmbar
direkt an der Handhabungseinrichtung des Roboters durch eine
Kamerahand 102 angebracht sein, die, wie in Fig. 32 darge
stellt, eine Scheibe 103 mit einem Knopf 104 und eine Stütze
105 zum Halten der Kamera 100 aufweist. Die Scheibe 103 ist
wegnehmbar mit der Handhabungseinrichtung des Roboters 30
durch Eingriff zwischen dem Knopf 104 und der Handhabungs
einrichtung verbindbar, auf ähnliche Weise wie die Arbeits
hand 30. Ferner kann die Stütze 105 eine Gelenkverbindung
aufweisen, damit der Winkel der Fernsehkamera 100 verändert
werden kann, damit, wie in Fig. 33 dargestellt, die Kamera
100 geeignet zum Überwachen eines Teils 1 ausgerichtet
werden kann. Unter Verwendung der Kamera kann ein Teil
schnell vor oder während des Zusammenbaus überprüft werden,
um Fehler bei der Positionierung der Teile durch den Roboter
30 zu kompensieren oder um die Erkennung von Zusammenbau
fehlern zu erleichtern.
Claims (25)
1. Automatische Teilezusammenbaumaschine, gekennzeichnet
durch:
- - einen Arbeitstisch (20), der von einem Sockel (10) gehal ten wird und relativ zu diesem verstellbar ist;
- - mindestens zwei getrennte Roboter (30), von denen jeder eine innerhalb eines individuellen Arbeitsbereichs verstell bare Handhabungseinrichtung (32) aufweist, die so zueinander positioniert sind, daß sich ein gemeinsamer Arbeitsbereich ergibt, in dem die individuellen Arbeitsbereiche der zwei Roboter einander überlappen;
- - eine Teilezuführeinrichtung (60), die angrenzend an den Arbeitstisch angeordnet ist, um von den Robotern zu ergrei fende Teile (1) aufzunehmen;
- - mehrere Arbeitshände (40), die wahlweise und wegnehmbar an der Handhabungseinrichtung eines Roboters anbringbar sind, um Teile durch den Roboter zu handhaben;
- - eine Spanneinrichtung (50), die innerhalb des gemeinsamen Bereichs für zwei benachbarte Roboter angebracht ist, um Teile für den Zusammenbau durch mindestens einen Roboter zu positionieren; und
- - eine Steuerungseinrichtung zum Steuern der Betriebsabläufe der Roboter und zum Verstellen des Arbeitstischs;
- - wobei die Roboter zusammen mit den Arbeitshänden und der Spanneinrichtung auf dem verstellbaren Arbeitstisch in Ver stellrichtung desselben voneinander beabstandet angebracht sind; und
- - wobei sich die Teilezuführeinrichtung in der Verstellrich tung des Arbeitstischs erstreckt.
2. Maschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
zu den Arbeitshänden eine Kombinationshand (40) gehört,
durch die die Roboter eines der Teile zusammenwirkend hand
haben können.
3. Maschine nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet, daß die Spanneinrichtung (50) einen Satz
verschiedener Halter aufweist, von denen jeder eines der
Teile in verschiedener Stellung hält.
4. Maschine nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet, daß die Spanneinrichtung (50) an einer vom
Arbeitstisch lösbaren Trägerplatte (51) befestigt ist.
5. Maschine nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet, daß die Spanneinrichtung (50) eine Verriege
lungseinrichtung (52) aufweist, durch die sie wegnehmbar mit
der Handhabungseinrichtung (32) des Roboters verbunden ist,
so daß die Spanneinrichtung vom Arbeitstisch weg, jedoch in
nerhalb des Arbeitsbereichs des Roboters transportiert wer
den kann.
6. Maschine nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß
die Spanneinrichtung eine Raste (53) aufweist, die das Teil
(1) in einer speziellen Position an der Spanneinrichtung
verriegelt, wenn diese am Roboter befestigt ist, und die das
Teil freigibt, wenn die Spanneinrichtung auf dem Arbeits
tisch ruht.
7. Maschine nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet, daß die Spanneinrichtung (50) über eine Pen
del-Spanneinrichtung (150) verfügt, die das Teil aufnimmt
und die wegnehmbar mit der Handhabungseinrichtung des Robo
ters verbunden ist, damit das Teil vom Roboter transportiert
werden kann, während es von der Pendel-Spanneinrichtung auf
genommen ist.
8. Maschine nach einem der vorstehenden Ansprüche, gekenn
zeichnet durch ein Gestell (90) zum Aufnehmen mindestens
einer der Arbeitshände (40), das innerhalb des gemeinsamen
Arbeitsbereichs angeordnet ist, so daß mindestens eine der
Arbeitshände für jeden der Roboter zugänglich ist.
9. Maschine nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet, daß die Teilezuführeinrichtung (60) minde
stens eine zusätzliche Arbeitshand (40A) und mindestens eine
zusätzliche Spanneinrichtung (50A) in einem Bereich trägt,
auf den die Roboter gemeinsamen zugreifen können.
10. Maschine nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet, daß sich die Teilezuführeinrichtung (60) so
erstreckt, daß sie den Arbeitstisch umgibt.
11. Maschine nach einem der vorstehenden Ansprüche, gekenn
zeichnet durch mehrere Sätze von Arbeitstischen (20B), Robo
tern (30B) und Teilezuführeinrichtungen (60B), Arbeitshänden
(40B) und Spanneinrichtungen (50B) aufweist.
12. Maschine nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet, daß der Sockel (20) eine Verlängerung auf
weist, um den Verstellbereich des Arbeitstischs zu verlän
gern.
13. Maschine nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet, daß der verstellbare Tisch (20) über ein
Zahnstangengetriebe (18, 19) angetrieben wird.
14. Maschine nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet, daß der Sockel (10) eine Verbindungseinrich
tung (16) zum wegnehmbaren Anbringen der Teilezuführeinrich
tung (60) und einer zugehörigen Bearbeitungseinrichtung (80)
für den Teilezusammenbau aufweist.
15. Maschine nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet, daß die Steuerungseinrichtung mit einer Par
allelverarbeitung der folgenden fünf Programme arbeitet:
- 1) einem Robotersteuerprogramm,
- 2) einem Roboterwechselwirkung-Verwaltungsprogramm,
- 3) einem Roboterablaufprogramm,
- 4) einem Arbeitstisch-Steuerprogramm und
- 5) einem Störungsüberwachungsprogramm;
wobei das Robotersteuerprogramm den Betrieb der Roboter in
getrennte Aktionen aufteilt, die wie folgt klassifiziert
sind und in der folgenden Reihenfolge angegeben werden:
- - Befestigen einer Arbeitshand;
- - Verstellung in einen Bereich außerhalb des gemeinsamen Ar beitsbereich;
- - Teilezusammenbau außerhalb des gemeinsamen Arbeitsbe bereichs;
- - Verstellung in den gemeinsamen Arbeitsbereich hinein;
- - Teilezusammenbau innerhalb des gemeinsamen Arbeitsbe reichs;
- - Verstellung über den gemeinsamen Arbeitsbereich hinaus; und
- - Freigeben der Arbeitshand;
wobei das Robotersteuerprogramm ferner eine Aktionseingabe
zum Spezifizieren, welche der vorstehenden Aktionen ausge
wählt ist, und eine Teileinformationseingabe zum Spezifizie
ren von Information über die Teilezuführeinrichtung beinhal
tet;
wobei das Roboterwechselwirkung-Verwaltungsprogramm über wacht, ob einer der Roboter innerhalb des gemeinsamen Ar beitsbereichs positioniert ist;
wobei das Roboterablaufprogramm den Betriebsablauf der Robo ter spezifiziert; und
wobei das Arbeitstisch-Steuerprogramm die Verstellung des Arbeitstischs steuert und
wobei das Störungsüberwachungsprogramm Fehler beim Teilezu sammenbau überwacht.
wobei das Roboterwechselwirkung-Verwaltungsprogramm über wacht, ob einer der Roboter innerhalb des gemeinsamen Ar beitsbereichs positioniert ist;
wobei das Roboterablaufprogramm den Betriebsablauf der Robo ter spezifiziert; und
wobei das Arbeitstisch-Steuerprogramm die Verstellung des Arbeitstischs steuert und
wobei das Störungsüberwachungsprogramm Fehler beim Teilezu sammenbau überwacht.
16. Maschine nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet, daß die Steuerungseinrichtung einen der Ro
boter im Bereich außerhalb des gemeinsamen Arbeitsbereichs
positioniert, während sich der andere Roboter im gemeinsamen
Arbeitsbereich befindet.
17. Maschine nach einem der vorstehenden Ansprüche, gekenn
zeichnet durch eine spezielle Bearbeitungseinrichtung (80),
die angrenzend an den Roboter (30) angeordnet ist, um eine
spezielle Bearbeitung auszuführen, wie sie vom Roboter
nicht vorgenommen wird, wobei die Steuerungseinrichtung eine
Parallelverarbeitung für die spezielle Bearbeitungseinrich
tung und den Roboter steuert.
18. Maschine nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß
die Steuereinrichtung gemäß einem aus mehreren Programmein
heiten bestehenden Steuerprogramm arbeitet, wobei jede Pro
grammeinheit eine Routine zum Vorschreiben der speziellen
Bearbeitung in der speziellen Bearbeitungseinrichtung be
schreibt, gefolgt von einem Ausführen eines Teilezusammen
baus durch den Roboter, wobei die Programmeinheiten zum Ab
fließen des Teilezusammenbaus aufeinanderfolgend ausgeführt
werden.
19. Maschine nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß
die Steuereinrichtung ein Bearbeitungsstatus-Überwachungs
programm aufweist, das überwacht, ob mehrere spezielle
Bearbeitungseinrichtungen ein Wartesignal erzeugen, das das
Warten auf eine spezielle Bearbeitung anzeigt, und die an
eine spezielle der Programmeinheiten, die der speziellen
Bearbeitungseinrichtung zugeordnet sind, die das Wartesignal
ausgibt, die Steuerung übergibt, um die spezielle Bearbei
tung gemäß der speziellen Programmeinheit auszuführen, wobei
das Bearbeitungsstatus-Überwachungsprogramm dann, wenn es
Wartesignale von zwei oder mehr speziellen Bearbeitungsein
richtungen erhält, die Steuerung an eine der Programmeinhei
ten übergibt, die einer Bearbeitungseinrichtung für eine
spezielle Bearbeitung zugeordnet ist, die planmäßig später
als die andere in einer vorgegebenen Reihenfolge zum Ausfüh
ren der speziellen Bearbeitung vorgesehen ist.
20. Maschine nach einem der vorstehenden Ansprüche, gekenn
zeichnet durch eine Fernsehkamera (100), die die zusammenzu
bauenden Teile überwacht.
21. Maschine nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, daß
die Fernsehkamera (100) an einem Arm des Roboters (30) ange
bracht ist.
22. Maschine nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, daß
die Fernsehkamera (100) wegnehmbar am Roboter (30) befestigt
ist.
23. Maschine nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, daß
die Fernsehkamera (100) so angebracht ist, daß sich ihr Ge
sichtsfeld ändern läßt.
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