EP4031322A1 - Ent- bzw. beladevorrichtung und ent- bzw. beladesystem zum einsatz an einer oder mehreren werkzeugmaschinen - Google Patents

Ent- bzw. beladevorrichtung und ent- bzw. beladesystem zum einsatz an einer oder mehreren werkzeugmaschinen

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Publication number
EP4031322A1
EP4031322A1 EP20775591.9A EP20775591A EP4031322A1 EP 4031322 A1 EP4031322 A1 EP 4031322A1 EP 20775591 A EP20775591 A EP 20775591A EP 4031322 A1 EP4031322 A1 EP 4031322A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
transport vehicle
loading
sections
docking
section
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
EP20775591.9A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Axel Kienberger
Michael Trenkle
Matthias Mayr
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Dmg Mori Pfronten GmbH
Original Assignee
Deckel Maho Pfronten GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Deckel Maho Pfronten GmbH filed Critical Deckel Maho Pfronten GmbH
Publication of EP4031322A1 publication Critical patent/EP4031322A1/de
Pending legal-status Critical Current

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    • B23Q7/04—Arrangements for handling work specially combined with or arranged in, or specially adapted for use in connection with, machine tools, e.g. for conveying, loading, positioning, discharging, sorting by means of grippers
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    • B23Q1/0009—Energy-transferring means or control lines for movable machine parts; Control panels or boxes; Control parts
    • B23Q1/0018—Energy-transferring means or control lines for movable machine parts; Control panels or boxes; Control parts comprising hydraulic means
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    • B23Q3/15526—Storage devices; Drive mechanisms therefor
    • B23Q3/15539—Plural magazines, e.g. involving tool transfer from one magazine to another
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B65—CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65G—TRANSPORT OR STORAGE DEVICES, e.g. CONVEYORS FOR LOADING OR TIPPING, SHOP CONVEYOR SYSTEMS OR PNEUMATIC TUBE CONVEYORS
    • B65G69/00—Auxiliary measures taken, or devices used, in connection with loading or unloading
    • B65G69/006—Centring or aligning a vehicle at a loading station using means not being part of the vehicle

Definitions

  • the present invention relates to an unloading or loading device or an unloading or loading system for use on one or more machine tools.
  • the present invention relates in particular to an unloading or loading device for loading or unloading a tool and / or workpiece magazine of the machine tool or machine tools with tools and / or workpieces and / or an unloading or loading system for loading or unloading tools and / or workpiece magazines of machine tools with tools and / or workpieces.
  • the present invention further relates to a system with a machine tool, a tool and / or workpiece changing device, a feed device and / or a tool or workpiece magazine of a machine tool, preferably with such an unloading or loading device of the system.
  • EP 2 750 828 B1 which describes a generic tool changing device on a tool magazine of a machine tool.
  • EP 2 750 828 B1 shows a tool changing device for use on a machine tool with a horizontally aligned work spindle, a tool being removable by means of a manipulator on a tool magazine which has one or more tool magazine wheels (so-called wheel magazine) and a tool can be removed from the work spindle can be used or can be exchanged with a tool used on the work spindle.
  • EP 2 750 828 B1 continues to provide for the tool or workpiece magazine to be loaded manually.
  • a feed device for a tool magazine of a machine tool is known from DE 10 2018 201 426 A1, which allows a tool or workpiece magazine, for example according to EP 2 750 828 B1, to be loaded in a partially automated manner.
  • An additional toolbar is provided here, which can be fitted manually by an operator. The toolbar with manually loaded tools can then be lifted Rotary device of the feed device can be lifted and rotated from the loading position accessible by the operator into a transfer position, so that the manipulator of the tool changing device can automatically remove tools from the toolbar positioned at the transfer position and feed them to the magazine or to the machine tool.
  • an unloading or loading device for use on a machine tool is proposed according to the invention. Furthermore, according to the invention, a system with a machine tool and / or a tool or workpiece magazine comprising such an unloading or loading device is proposed.
  • the dependent claims relate to preferred embodiments of the present invention.
  • an unloading or loading device for use on a machine tool comprising a transport vehicle that can be moved freely on a base area and is particularly preferably driven.
  • the unloading or loading device can have a transfer device (preferably on the front or side) with a receiving section, in particular for receiving tools and / or workpieces, which is arranged on the transport vehicle.
  • the transport vehicle can be a (trackless) floor conveyor (such as a lift truck with an electric drive) with at least one receiving device (such as a fork), the transfer device resting on the receiving device directly or via one or more intermediate elements and / or is detachably connected to the receiving device or the intermediate elements.
  • a (trackless) floor conveyor such as a lift truck with an electric drive
  • at least one receiving device such as a fork
  • the receiving section can have a plurality of holding sections, preferably arranged in a row, for receiving tools or tool interfaces and / or workpieces.
  • the receiving section can also have a plurality of rows of holding sections (ie a plurality of holding sections arranged in a row) have, wherein the holding section rows are preferably arranged on the sides of the receiving section.
  • the unloading or loading device can have one or more docking sections (preferably on the front or side) arranged on the transport vehicle for docking to one or more docking sections of a feed device for tools and / or workpieces on the machine tool, in particular a feed device of a machine tool. and / or workpiece magazine of the machine tool.
  • the series of holding sections of the receiving section can extend with respect to the transport vehicle in the transverse direction or transversely to a direction of travel of the transport vehicle.
  • the holding sections are preferably arranged next to one another in a row in the transverse direction or in the direction transverse to the direction of travel of the transport vehicle.
  • the transfer device can have a rotation device (preferably horizontally mounted and / or arranged centrally on the transfer device) with a vertical axis of rotation, which preferably carries the receiving section and can rotate the holding section by a predeterminable (horizontal) angle of rotation.
  • the unloading or loading device can also preferably have a receiving section of the transfer device which has a plurality of holding sections, the individual holding sections being able to be rotated together by the rotation device of the transfer device, and a plurality of them being possible by rotating the holding sections (or the row of holding sections) of tool removal and loading processes can be carried out.
  • the holding sections of the receiving section can preferably rotate at least about a vertically located axis of rotation and can be moved at least linearly (in particular transversely to the direction of travel of the transport vehicle).
  • the rotation and movement of the holding sections can preferably be automated or at least partially automated.
  • the receiving section can be configured in such a way that, by rotating and moving the plurality of holding sections, a plurality of tool removal and transfer processes that can be carried out one after the other can be carried out on a receiving section.
  • the transport vehicle can be set up for docking to the docking section (s) of the feed device in a direction of travel to which in particular the row of holding sections of the receiving section can be aligned transversely, with the docking section (s) facing the feed device and / or approach the docking section (s) of the transport vehicle facing the docking section (s) of the feed device to the docking section (s) of the feed device.
  • the docking section (s) of the transport vehicle can be set up to dock with the corresponding docking section (s) of the feed device, particularly preferably when the transport vehicle is equipped with the docking section (s) of the feed device and / or the holding section (s) facing the feed device. the docking sections of the transport vehicle facing the docking sections of the feed device approaches the docking section (s) of the feed device.
  • the docking section (s) of the transport vehicle can be configured to interlock with the corresponding docking section (s) of the feed device via a mechanical connection blocking at least one movement in the direction of travel of the transport vehicle and / or a stop contact, in particular blocking in the direction of travel to dock, wherein in the docked state a position alignment of the transfer device in the direction of travel and / or transversely to the direction of travel of the transport vehicle can be established.
  • the docking section (s) of the transport vehicle can be configured to connect to the corresponding docking section (s) of the feed device via a mechanical connection blocking at least one horizontal movement transverse to the direction of travel of the transport vehicle, in particular horizontally laterally or transversely to the direction of travel form-fitting blocking, docking, wherein, in the docked state, a lateral position alignment of the transfer device can be established transversely to the direction of travel of the transport vehicle.
  • the docking section (s) of the transport vehicle can be set up to interlock with the corresponding docking section (s) of the feed device via a mechanical connection that blocks transversely to the direction of travel of the transport vehicle, in particular transversely to the direction of travel, docking, wherein in the docked state a position alignment of the transfer device in one or more directions is particularly preferably established transversely to the direction of travel of the transport vehicle.
  • the docking section or sections of the transport vehicle can be configured to dock with the corresponding docking section (s) of the feed device via an unlockable or lockable mechanical connection, in particular with a form-fitting blocking transverse to the direction of travel, whereby in the docked state particularly preferably a position locking of the transfer device and / or an element connected to the transfer device can be produced.
  • the transfer device can have a slide which can be moved linearly in the direction of travel of the transport vehicle and / or in a direction transverse to the row of holding sections of the receiving section, which slide preferably is the receiving section carries, particularly preferably for moving the receiving section towards or away from the feed device in the docked state.
  • the linearly displaceable slide can also be aligned against the direction of travel of the transport vehicle and / or preferably carry the entire transfer device or an element used by the transfer device to rest.
  • the transfer device can have stopper sections, guide sections and / or docking elements, in particular stopper sections, guide sections and / or docking elements that connect positively, which preferably block the movement of the carriage in a self-centered and / or locked transport state, particularly preferred in the opposite direction to the direction of travel of the transport vehicle.
  • the transfer device can have a first carrier section which preferably carries the receiving section directly or indirectly, particularly preferably via a movable slide carried by the first carrier section and / or carrying the receiving section.
  • the first carrier section can preferably also carry the transfer device via a (preferably centrally arranged) rotation device, in particular via a controllable (and preferably horizontally aligned) turntable, rotating device, or a rotating mechanism, the rotating device with both the transfer device and the first Support section can be connected and the transfer device can be rotatably mounted at least on a horizontal plane.
  • the transfer device can have a second carrier section, which can preferably be arranged or fastened to the transport vehicle in a stationary manner with respect to the docking section (s) of the transport vehicle.
  • the second carrier section can carry the first carrier section, and / or the first carrier section can be mounted on the second carrier section so as to be movable, floating in at least one horizontal direction, and / or mounted so as to be movable (guided) in at least one horizontal direction.
  • the second carrier section can also be movably mounted, preferably in particular by a guide device aligned parallel to the direction of travel of the first carrier section, with the first and second carrier sections preferably being able to be carried out in parallel.
  • the traversing devices for traversing the first and second carrier sections can preferably be configured in such a way that the method of one of the carrier sections can be used for rapid adjustment and movement of the transfer device and the method of the other carrier section for precise fine adjustment and movement.
  • the docking section on the second carrier section preferably laterally and / or transversely to the direction of travel of the transport vehicle, be attached and moved by the method of the second carrier portion by means of the Flickvor device of the second carrier portion to the docking portion of the feed device or removed from the latter.
  • the first carrier section can be mounted so as to be movable, floating and / or (guided) displaceably on the second carrier section, at least in the direction of travel of the transport vehicle.
  • the transfer device can have stopper sections, guide sections and / or docking elements, in particular stopper sections, guide sections and / or docking elements that connect positively, which preferably allow the movement of the first carrier section in a self-centered and / or locked transport state relative to can block the second carrier section in the direction of travel of the transport vehicle.
  • the transfer device can have stopper sections, guide sections and / or docking elements, in particular stopper sections, guide sections and / or docking elements that connect positively, which preferably relate the movement of the second carrier section in a self-centered and / or locked transport state can block to the first carrier section in or across the direction of travel of the transport vehicle.
  • the first carrier section can be mounted on the second carrier section so as to be movable, floating, at least transversely to the direction of travel of the transport vehicle.
  • the transfer device can have stopper sections, guide sections and / or docking elements, in particular stopper sections, guide sections and / or docking elements that connect positively, which preferably relate the movement of the first carrier section in a self-centered and / or locked transport state can preferably block to the second carrier section transversely to the direction of travel of the transport vehicle.
  • the transfer device can have a pretensioning mechanism which preferably pretensions the first carrier section relative to the second carrier section into the self-centered and / or locked transport state or a force acting on the second carrier section towards a self-centered and / or or can exercise locked transport state producing position of the second carrier section.
  • the transport vehicle can be designed as a driverless transport vehicle, the transport vehicle particularly preferably having a control device and / or a communication device for wireless connection to an external control device for driverless control of the transport vehicle.
  • the transport vehicle can be driven at least in translation, particularly preferably by means of a drive for a translational movement of the transport vehicle.
  • the transport vehicle can have automated steering assistance and / or steering control.
  • a system is proposed with a feed device for use on a tool and / or workpiece magazine for a machine tool and / or with an unloading or loading device according to one of the above aspects or also individual features of the exemplary embodiments described below.
  • the system can furthermore comprise the machine tool (or also several machine tools), a tool or workpiece changing device and / or the tool and / or workpiece magazine.
  • an unloading or loading station can be provided for the transport vehicle, which can include an analogously designed feed device.
  • the transport vehicle of the unloading or loading device can be configured to dock onto one or more docking sections of the feed device for loading or unloading the loading bar of the feed device, particularly preferably partially or fully automated.
  • the feed device can have a loading bar which can be brought into a loading position and has a number of workpiece and / or tool receptacles.
  • the transfer device of the unloading or loading device can preferably be set up to transfer or insert and / or pick up or remove workpieces and / or tools on the workpiece and / or tool receptacles of the loading bar at the loading position, in particular partially or fully automated.
  • FIGs. 1A and 1B show exemplary perspective representations of a tool magazine of a machine tool with an unloading or loading device according to an exemplary embodiment of the invention
  • 2 shows an exemplary perspective illustration of a tool bar (loading bar) at a transfer position of the feed device of the tool magazine of the machine tool according to an exemplary embodiment of the invention
  • FIG. 3 shows an exemplary perspective illustration of a further exemplary embodiment of a supply vehicle or transport vehicle of an unloading or loading device according to an exemplary embodiment of the invention
  • FIGs. 4A and 4B show exemplary perspective representations of a further exemplary embodiment of a supply vehicle or transport vehicle of an unloading or loading device according to an exemplary embodiment of the invention
  • FIGs. 5A and 5B show exemplary perspective detailed representations of a tool bar (loading bar) of the feed device of the tool magazine of the machine tool according to an exemplary embodiment of the invention
  • FIGS. 6A to 6F show exemplary perspective representations of a provision device or transfer device of a provision vehicle or transport vehicle of an unloading or loading device according to FIGS. 4A and 4B;
  • FIGS. 7A and 4B show exemplary perspective representations of the supply vehicle or transport vehicle according to FIGS. 4A and 4B to illustrate an exemplary loading process
  • FIGS. 8A and 4B show exemplary perspective representations of the supply vehicle or transport vehicle according to FIGS. 4A and 4B to illustrate an exemplary discharging process
  • FIG. 9 shows an exemplary perspective illustration of a production system with several machine tools and a driverless transport system (AGV) with respective unloading or loading devices according to an exemplary embodiment of the invention
  • FIG. 10 shows an exemplary perspective illustration of a supply station of a production system with a driverless transport system (AGV) with respective unloading and loading devices according to an exemplary embodiment of the invention
  • FIG. 11 shows an exemplary perspective illustration of a further exemplary embodiment of a supply vehicle or transport vehicle of an unloading or loading device according to an exemplary embodiment of the invention.
  • FIG. 12 shows an exemplary perspective illustration of a further exemplary embodiment of a supply vehicle or transport vehicle of an unloading or loading device according to an exemplary embodiment of the invention.
  • Figs. 13A to 13D show an exemplary perspective illustration of a further exemplary embodiment of a supply vehicle or transport vehicle of an unloading or loading device according to an exemplary embodiment of the invention.
  • the present invention relates to unloading or loading devices for loading or unloading a tool and / or workpiece magazine of the machine tool with tools and / or workpieces.
  • unloading and loading devices are provided for use on a machine tool in connection with the unloading or loading of a workpiece magazine from / with workpieces.
  • the present invention can also be used for loading or unloading workpiece or component magazines on a machine tool or for loading or unloading hybrid magazines holding tools and workpieces / components.
  • Figs. 1A and 1B show exemplary perspective representations of a tool magazine 200 of a machine tool (not shown) with an unloading or loading device 500 according to an exemplary embodiment of the invention.
  • the tool magazine 200 comprises, for example, a magazine frame 210 which is arranged on a magazine trough 220 and on which, for example, two magazine wheels 231 and 232 are rotatably held.
  • the tool magazine 200 is thus designed, for example, as a wheel magazine.
  • Each of the magazine wheels 231 and 232 comprises, for example, workpiece holders arranged around the circumference for receiving respective tools. So includes the first magazine wheel
  • each tool holder is designed to accommodate a respective tool or a tool interface holding a tool, in particular, for example, with a radial mounting direction relative to the respective magazine wheel 231 or 232 aligned with the respective magazine wheel and each can be removed radially.
  • the tool magazine 200 is designed in such a way that the magazine wheels 231 and
  • the magazine wheels 231 and 232 are vertically erected and aligned parallel to one another, the magazine wheels 231 and 232 in particular being able to be rotated around a common axis of rotation, preferably each independently of one another, in particular for aligning the tool holders, e.g. for removing tools by the manipulator 310 of a tool changing device 300 described below .
  • the present invention is not limited to such a wheel magazine. Rather, tool magazines with one magazine wheel or tool magazines with three or more magazine wheels can also be provided, see e.g. EP 2 750 828 Bl. Furthermore, the present invention is not limited to tool magazines designed as wheel magazines, but can also be used for loading and unloading. Unloading from other magazines, such as chain magazines or shelf magazines, are used.
  • a tool changing device 300 is shown.
  • the tool changing device 300 is set up to remove tools from the tool magazine 200 (preferably automated or program-controlled) and to change them on the machine tool (not shown) or the work spindle of the machine tool or to feed tools removed from the machine tool to the tool magazine 200.
  • the tool changing device 300 comprises, for example, a manipulator 310 with an interchangeable gripper 311 for gripping tools or tool interfaces, e.g. tool interfaces designed as hollow shank taper (HSK), or also steep taper or Morse taper interfaces.
  • the interchangeable gripper 311 is designed, for example, as a pivotable double gripper with opposing gripper sections 311a and 311b.
  • the interchangeable gripper 311 is held, for example, on a manipulator housing 313 (manipulator body) via a lifting / swiveling axis 312.
  • the manipulator housing 313 comprises drives for the lifting / swiveling axis 312 for driving an exemplary horizontal lifting movement of the interchangeable gripper 311 away from or towards the manipulator housing 313 (for example axially to the Longitudinal extension of the stroke-pivot axis 312) and for a pivoting movement of the interchangeable gripper
  • the manipulator housing 313 is also arranged, for example, on a linearly displaceable slide 314, which is arranged displaceably on a linearly arranged linear guide 315, for example, on a guide frame 316.
  • the linear guide 315 is arranged horizontally, for example, and in particular parallel to the axis of rotation of the magazine wheels 231 and 232 of the tool magazine 200, so that the manipulator 310 or the manipulator housing 313 arranged on the slide 314, for example, horizontally and parallel to the axis of rotation of the magazine wheels 231 and 232 of the tool magazine 200 is movable.
  • the manipulator 310 moves horizontally to the corresponding magazine wheel 231 or 232, for example with the changeable gripper 311 at the level of the axis of rotation of the magazine wheels 231 and 232 to grip a tool or the tool interface holding the tool on a tool holder arranged at the level of the axis of rotation of the magazine wheels 231 and 232 and with a lifting movement of the lifting / swiveling axis
  • the manipulator 310 can then move with the removed tool to the side of the machine tool (in Fig. 1A by way of example the right side), for example to the position according to FIG Schwenkbe movement of the interchangeable gripper 311 and a lifting movement away from the manipulator housing 313 to use on the work spindle of the machine tool.
  • a tool removed from the work spindle of the machine tool by means of a lifting movement of the interchangeable gripper 311 towards the manipulator housing 313 can be deposited again on a tool holder on a magazine wheel of the tool magazine 200 after a corresponding pivoting movement of the interchangeable gripper 311 by the manipulator 310 by means of the slide 314 the linear guide 315 moves horizontally to the corresponding magazine wheel and the tool or the tool interface holding the tool is deposited or inserted via a lifting movement away from the manipulator housing 313 on a free tool holder of the corresponding magazine wheel.
  • a feed device 400 For feeding or loading the tool magazine 200 with tools, according to FIGS. 1A and 1B, a feed device 400 according to an exemplary embodiment of the invention is provided.
  • the feed device 400 is arranged, for example, on the side of the tool magazine 200 facing away from the work space of the machine tool.
  • the feed device 400 comprises, for example, a loading bar 410, which in the present exemplary embodiment, in which tools are held on the loading bar 410, can also be referred to as a tool bar.
  • loading strips holding workpieces or components or loading strips holding tools and workpieces or components are also conceivable or expedient.
  • the loading bar 410 comprises, for example, a plurality of receptacles 411, in the present example of FIG. 1A, for example, four tool receptacles 411 for receiving a respective tool or a respective tool interface holding a tool.
  • the tool holders 411 are arranged, for example, in a row (for example extending in a straight line) which extends in the longitudinal direction on the upper side of the loading bar 410.
  • the loading bar can also have fewer or preferably more than four tool receptacles 411.
  • the tool holders can also be arranged in two or more (preferably parallel) rows.
  • the loading bar 410 is arranged in FIG. 1A by way of example at a loading position at which the loading bar 410 can be loaded with tools by inserting tools at the loading position on tool receptacles 411 of the loading bar 410.
  • the loading bar 410 can also be unloaded at the loading position by removing tools at the loading position from tool receptacles 411 of the loading bar 410.
  • the loading bar 410 is aligned horizontally, for example, in the loading position.
  • the loading bar 410 extends, for example, adjacent to the outermost magazine wheel 231 of the tool magazine, parallel to the plane of the magazine wheels or perpendicular to the axis of rotation of the magazine wheels.
  • the machine tool or the tool magazine can have a machine or magazine housing, in which case it is preferred that the loading bar 410 is accessible at least at the loading position, for example by arranging the loading position on an open side or partially open side of the housing is.
  • the loading position is arranged on a door of the machine or magazine housing (preferably designed as a sliding door) which can be opened and closed, preferably by means of an automated or even fully automated opening / closing mechanism.
  • the feed device 400 furthermore comprises a guide frame 430, attached by way of example to the magazine stand 210, with linear guides 431 and 432 running vertically on the guide frame 430.
  • a lifting device 420 (lifting and rotating device) is held or moved vertically on the linear guides 431 and 432, for example. guided.
  • the lifting device 420 holds or carries the loading bar 410 and the lifting device 420 is set up, for example, to move the loading bar 410 upwards from the loading position shown in FIG Transfer position of the feed device (see, for example, FIG. 2).
  • the lifting device 420 is set up, for example, to rotate the loading bar 410 about a horizontal axis of rotation in such a way that the loading bar 410, which is for example horizontally aligned in the loading position, is rotated relative to the horizontal alignment in the transfer position, particularly preferably such that the loading bar 410 is aligned vertically in the transfer position (see, for example, Fig. 2).
  • An example is the horizontal axis of rotation around which the lifting device 420 can rotate the loading bar 410, perpendicular to the plane spanned by the vertically extending linear guides 431 and 432, the example parallel to the planes of the magazine wheels or perpendicular to the axis of rotation of the magazine wheels of the tool magazine is aligned, arranged.
  • FIG. 2 shows an exemplary perspective illustration of a tool bar or loading bar 410 at a transfer position according to an exemplary embodiment of the invention.
  • the loading bar 410 is configured differently than in FIG. 1A and, according to the exemplary embodiment described below, is equipped with eight tool holders 411, the tool holders 411 again being arranged in a row next to one another, for example.
  • the loading bar 410 in FIG. 2 has additional docking elements 593 and additional positioning elements 594, which, however, are not required for the exemplary embodiment according to FIG. 1A.
  • the principle of the transfer at the transfer position is identical or analogous in the exemplary embodiments.
  • FIG. 2 also shows the tool holders 231a to 231f on the magazine wheel 231 as an example, with a gap (so-called free space) without a tool holder on the magazine wheel 231 being provided between the tool holders 231a and 231d, in order to enable the manipulator 310 to use the changeable gripper 311 to move through the gap between the tool holders 231a and 231d collision-free to the loading bar 410 located in the transfer position. At least one such gap or free space is preferably provided on each magazine wheel.
  • the loading bar 410 is aligned vertically in the transfer position, for example, and the tool holders 411 are arranged in the transfer position of the loading bar 410 on the side of the tool magazine 200 facing the manipulator 310 or the tool changing device 300.
  • the manipulator 310 can move to the transfer position on the linear guide 315 in order to remove or insert a tool or a tool interface holding a tool on a tool holder 411 of the loading bar 410.
  • the manipulator 310 can move back and forth between the transfer position and the tool change position and can also reach all magazine wheels in between, the manipulator 310 can bring tools from the loading bar 410 to each magazine wheel and also directly to the work spindle of the machine tool for a tool change in order to put the tool in the machining system of the machine tool, and the manipulator 310 can also remove tools from the work spindle and from each magazine wheel and bring them to the loading bar 410 in the transfer position in order to remove the tool from the machining system of the machine tool.
  • the manipulator 310 moves, for example, at the level of the axes of rotation of the magazine wheels and can therefore access a tool holder 411 or a tool held on this tool holder 411, which is arranged at the height of the axes of rotation of the magazine wheels when the loading bar 410 is in the transfer position (for example according to FIG. 2).
  • the loading rail 410 can remain at the transfer position in the vertical orientation by a pure lifting movement of the lifting device 420 upwards or downwards be moved down to align the respective desired tool holder 411 with the position at the level of the axis of rotation of the magazine wheels.
  • the lifting device 420 is preferably set up to execute the lifting and rotating movements of the loading bar 410 independently of one another.
  • the lifting device 420 is preferably set up to execute the lifting and rotating movements of the loading bar 410 one after the other or at the same time.
  • the lifting device 420 is preferably set up to carry out the lifting movement of the loading bar 410 at the transfer position without a rotary movement.
  • a lifting axis driving the lifting movement and a rotating or pivoting axis driving the rotary or pivoting movement can be coupled or decoupled.
  • the loading bar 410 is exemplarily attached to the Hebeeinrich device 420 (lifting device or lifting-rotating or lifting-swiveling device) and is permanently installed by way of example.
  • the lifting device 420 can also be set up to grip the loading bar 410 by means of an engaging device (for example according to the embodiment of DE 10 2018 201426 A1). It has hitherto been provided that the loading bar 410 is to be loaded or loaded manually at the loading position. For this purpose, an operator must manually insert the tools individually on the tool holders 411 of the loading track 410, with heavy workpieces possibly supported by an external crane system. This is complex and space-consuming.
  • the following exemplary embodiments significantly improve this situation, since a more efficient, faster, more precise and safer loading option is created, which in particular creates further automation options.
  • the loading bar 410 is manually equipped in the loading position by an operator, but loading and unloading is additionally ieren Provide automation in that a partially or fully automated unloading or loading device 500 is provided.
  • the unloading or loading device 500 comprises, for example, a transport vehicle 510.
  • the transport vehicle 510 is designed, for example, as a driverless transport vehicle 510 (abbreviation: AGV for driverless transport vehicle).
  • AGV driverless transport vehicle
  • a vehicle can also be referred to as an “Automated Guided Vehicle” or “Automatic Guided Vehicle” or AGV for short.
  • driverless transport vehicles that are in contact, for example, with a central computer and / or control unit via radio, WLAN or the like
  • production processes can be controlled and automated even more effectively. This also includes the optimization of the routes of the transport vehicles, the timing with the machine tools / production centers, etc.
  • the transport vehicle 510 is designed or implemented as a driverless transport vehicle or AGV of a driverless transport system.
  • a driverless transport system does not necessarily have to be used, and any other vehicles can also be used as the transport vehicle.
  • the transport vehicle can also be designed as a manually steered or manually guided (but preferably driven) transport vehicle, see e.g. Fig. 3.
  • the driverless transport vehicle 510 which is, for example, freely movable (i.e. in particular, for example not rail-bound or the like) on a base area (for example a hall floor), includes, for example, driven wheels 511 and an internal drive for the wheels.
  • the driverless transport vehicle 510 preferably internally comprises a sensor and control system for controlling the driverless transport vehicle 510.
  • the wheels 511 can be connected to a central drive motor via a drive train (not shown), but they can also each have their own drive motor (e.g. one or more electric motors), which can be individually controlled, for example, by an internal control of the internal sensor and control system.
  • a drive train not shown
  • drive motor e.g. one or more electric motors
  • the wheels 511 can optionally be articulated individually so that an extremely flexible driving style and positioning (for example turning on the spot, sideways travel, etc.) of the driverless transport vehicle 510 are made possible.
  • the wheels 511 can, however, also set the driverless vehicle 510 into a rotating movement by means of an oppositely directed movement in order to bring about a positioning of the driverless vehicle 510.
  • chains or a caterpillar chassis or a combination of wheels and chains / crawler chassis can also be used in order to further increase the mobility or the flexibility of the driverless transport vehicle 510.
  • a particularly preferred embodiment of the wheels 511 are so-called Mecanum wheels. By merely controlling their direction of rotation of each wheel 511, they enable a rotational movement (rotary movement) of the driverless transport vehicle 510 on the spot, a translational movement of the driverless transport vehicle 510 both in the longitudinal direction (forwards, backwards) and in the transverse direction (sideways movement) of the driverless transport vehicle 510, as well as at a 45 ° angle to the longitudinal or transverse direction.
  • a steering mechanism for the wheels 511 can advantageously be completely dispensed with and a corresponding positioning movement of the driverless transport vehicle 510 can be generated solely with the internal control.
  • the transport vehicle 510 may advantageously be possible for the transport vehicle 510 to be in contact (eg via radio, Bluetooth, WLAN, etc.) with the machine tool or a numerical machine control of the machine tool (or another specific destination), for example To be able to exchange information or signals directly with one another. This can also take place via a computer or control unit which is in contact with the transport vehicle 510 and the machine tool or a numerical machine control of the machine tool.
  • the driverless transport vehicle 510 can furthermore comprise an internal energy store, an electrical energy store such as one or more preferably rechargeable batteries preferably being used for this purpose.
  • the internal energy store is not limited to electrical energy, so that mechanical energy can also be stored if necessary in the form of, for example, pressurized fluids or deformation energy (eg a resilient element). Further energy stores for hydraulic or pneumatic systems, for example, can also be accommodated in the chassis of the vehicle 510.
  • the driverless transport vehicle 510 according to FIG. 1A comprises, for example, an unloading and loading device 520 (e.g.
  • a removable unloading and loading module on the top of the vehicle with a docking section 523, for example, oriented towards the front (ie, pointing in the main direction of travel) with exemplary docking elements 521 and 522 and a tool holding section 530 (receiving section) on which, for example, a plurality of tools WZ arranged in a row or a plurality of tool interfaces holding tools WZ arranged in a row are held.
  • workpieces or workpiece clamping means holding workpieces can also be held on the holding section 530 (receiving section).
  • the tools WZ or tool interfaces are, for example, held in a horizontally aligned row on the tool holding section 530.
  • the tools WZ are, for example, on the tool holding section 530 in such a way that they are held with their vertically oriented tool axis with the tool interface pointing downwards, for example in a row arranged perpendicular to the main travel direction of the tool or parallel to the forward-facing docking surface of the docking section.
  • the tool interfaces are exemplified as flea shank cones (FISK).
  • the tool holding section 530 thus comprises, by way of example, holding sections for receiving or holding flea-shank tool interfaces.
  • the tool holding portion 530 can be configured to hold or receive other tool interfaces, such as steep taper or Morse taper.
  • the loading device 500 comprises, for example, a docking device at the loading position of the feed device 400, the docking device being provided with a docking section 590 for docking the corresponding docking section 523 of the unloading and loading device 520.
  • the driverless transport vehicle 510 is set up to approach the docking section 590 and to dock with the docking section 523 of the unloading and loading device 520.
  • the docking section 523 of the unloading and loading device 520 on the driverless transport vehicle 510 comprises, for example, a central docking element 521 embodied as a data interface or I / O link, which is set up for docking with a corresponding central docking element 591 of the docking section 590 to be connected.
  • the corresponding tools can be exchanged directly or indirectly relevant data, for example the tools to be loaded or unloaded (or workpieces and / or components) assigned tool data (or workpiece and / or component data).
  • control device of the driverless transport vehicle 510 when the transport vehicle 510 brings tools (or workpieces and / or components) to be loaded on the machine tool, via the data interface or the I / O link of the docking elements then connected 591 and 521 transmits tool data (or workpiece and / or component data) to the brought tools (or workpieces and / or components) to the machine control or to a computer-implemented machine tool operating device, the information about the brought tools (or workpieces) and / or components), such as tool identification numbers, information on tool type, tool size, tool model data, tool geometry, tool characteristics, or tool wear status, etc. (or corresponding data on workpieces and / or components).
  • the machine control or a computer-implemented machine tool operating device of the control device of the driverless transport vehicle 510 can provide corresponding tool data (or workpiece and / or component data) via the data interface or the I / O link of the docking elements 591 and 521 then connected.
  • This device for contactless signal transmission can be designed, for example, as a transmitter / receiver coil, or as an inductive coupler with I / O link for contactless transmission of the signals.
  • optical signal transmission is conceivable.
  • the device can be provided at any point at the interface of the then connected docking elements 591 and 521 or also outside the interface of the then connected docking elements 591 and 521, with the device for contactless signal transmission being located centrally / centrally in the interface of the then connected docking elements 591 and 521 is provided.
  • the docking section 523 of the unloading and loading device 520 on the driverless transport vehicle 510 comprises further docking elements 522 (for example embodied as clamping cones) which are set up for docking with corresponding docking elements
  • the docking elements 522 can, for example, be arrested or locked with the respective docking elements 592, so that a mechanical locking of the docked docking sections can be provided.
  • cone-shaped sections can be provided as docking elements 522 or 592 to align the corresponding unloading and loading device 520 on the driverless transport vehicle 510 with respect to the feed device 400 and preferably also to fix it.
  • clamping cones can advantageously be used in exemplary embodiments, as are already known, for example, from the receptacle for pallets in a machine tool.
  • the docking elements 522 and / or 592 can also have one or more interfaces for the transmission of mechanical energy (for example a driven rotation of a coupling element on the corresponding docking element) and / or electrical, hydraulic and / or pneumatic energy.
  • mechanical energy for example a driven rotation of a coupling element on the corresponding docking element
  • electrical, hydraulic and / or pneumatic energy for example a driven rotation of a coupling element on the corresponding docking element
  • the transfer of electrical energy can also be used, for example, to charge the battery (s) of the automated guided vehicle 510.
  • operating media such as cooling lubricant could also be supplied, for example.
  • appropriate fastening means and electrical and / or fluid-conducting connections fastening means and connections
  • FIG. 1B shows the driverless transport vehicle 510 by way of example in the state docked at the loading position.
  • the docking section 523 of the driverless transport vehicle 510 which is still clearly visible in FIG. 1A, is docked on the docking section 590 at the loading position.
  • the loading bar 410 is moved downwards by means of the lifting device 420 by way of example in FIG. 1B and in this state is positioned at a height which is lower than the height of the tool holding section 530 of the driverless transport vehicle 510 In the docked state, the row of holding sections of the tool holding section 530 lies exactly above the row of receiving sections 411 of the loading bar 410.
  • the tool holding portion 530 in Figs. 1A and 1B are only four holding sections by way of example.
  • the number of holding sections of the tool holding section 530 is the same as the number of tool receptacles 411 of the loading bar 410 and, moreover, the holding sections of the tool holding section 530 are arranged adjacent in a row, with the same spacing as the distance between tool receptacles 411 of the loading ledge 410.
  • the number of holding sections of the tool holding section 530 is preferably less than or equal to the number of tool receptacles 411 in each case Loading bar 410, particularly preferably the number of tool receptacles 411 of loading bar 410 is an integral multiple of the number of holding sections of tool holding section 530.
  • the loading bar 410 can now be lifted by the lifting device 420 until the tools WZ or tool interfaces held on the holding sections of the tool holding section 530 are received or inserted in the tool receptacles 411 of the loading bar 410.
  • the docked state can then be exited and the driverless transport vehicle 510 can move backwards away from the loading position so that the tools or tool interfaces are released from the holding sections of the tool holding section 530 and the loading bar 410 can be raised to the transfer position. This concludes an exemplary fully automated loading process.
  • an unloading process can be carried out by moving the loading bar 410, which is equipped with tools, into the loading position and the transport vehicle 510 approaches the docking section 590 and docks, the holding sections of the tool holding section 530 being moved to the tools WZ and placing the tool section in gripper grooves the tools held on the loading bar 410 engage when the transport vehicle 510 is docked.
  • the loading bar 410 can then be moved downwards, the receptacles 411 of the loading bar 410 releasing the tools held on the holding sections of the tool holding section 530.
  • the docked state can then be exited and the driverless transport vehicle 510 can move backwards away from the loading position, the tools or tool sections being held on the holding sections of the tool holding section 530. This concludes an exemplary fully automated discharge process.
  • the movement of the loading bar 410 at the loading position can be synchronized with the docking process in that the docking state is detected via a data interface, the connected 1/0 link and / or via the locking of the docking elements from the machine control of the machine tool or a control device of the feed device .
  • the approach of the vehicle 510 can be monitored via motion sensors and / or via a contactless communication link.
  • an analog docking station can be provided in a storage area so that the unloading or loading device 500 or the driverless transport vehicle 510 at the docking station (analogous to the docking station with the docking section 590 and a possible feed device on a Storage magazine) can be partially or fully automated for the subsequent partially or fully automated loading of a machine tool.
  • the vehicle 510 preferably moves fully automatically between loading positions on machine tools and loading positions or docking stations on tools and / or component stores.
  • FIG 3 shows an exemplary perspective illustration of a further exemplary embodiment of a supply vehicle or transport vehicle 510 of an unloading or loading device 500 according to an exemplary embodiment of the invention.
  • a row or plurality of tools WZ or tool interfaces holding tools WZ are held.
  • the transport vehicle 510 in FIG. 3 is equipped with a handle section G, by which an operator B can grasp the vehicle and push and / or steer it, potentially with the aid of a drive.
  • the transport vehicle 510 in FIG. 3 is set up to approach the docking section 590 or to be driven up to it by the operator, and to dock with the docking section 523 of the unloading and loading device 520 according to FIG. 1A.
  • the docking section 523 of the unloading and loading device 520 on the transport vehicle 510 in turn includes further docking elements 521 (for example designed as clamping cones), which can be configured to be connected to, or to be docked with, corresponding docking elements 592 of the docking section 590 during docking .
  • This advantageously leads to precise positioning of the driverless vehicle 510 in the docking state or in the state docked to the docking section 590 in which the driverless transport vehicle 510 is positioned in a predefined loading position.
  • the loading bar 410 can be raised by the lifting device 420 until the tools WZ or tool interfaces held on the holding sections of the tool holding section 530 are in the tool recordings 411 of the loading bar 410 are added or inserted.
  • the docked state can then be exited and the transport vehicle 510 can be moved backwards away from the loading position by operator B, so that the tools or tool cut-outs are released from the holding sections of the tool holding section 530 and the loading bar 410 can be raised to the transfer position .
  • an unloading process can be carried out in that the loading bar 410, which is equipped with tools, is moved into the loading position and the transport vehicle 510 is driven by operator B to the docking section 590 and docks, the holding sections of the tool holding section 530 being moved to the tools WZ and into gripper grooves of the tool interfaces of the tools held on the loading bar 410 intervene when the transport vehicle 510 is docked.
  • the loading bar 410 can then be moved downwards, the receptacles 411 of the loading bar 410 exposing the tools held on the holding sections of the tool holding section 530.
  • the docked state can then be exited and the transport vehicle 510 can be driven backwards away from the loading position by the operator B, the tools or tool interfaces being held on the holding sections of the tool holding section 530. This concludes an exemplary partially automated discharge process.
  • the movement of the loading bar 410 at the loading position can be synchronized with the docking process in that the docking state is detected via a data interface, the connected 1/0 link and / or via the locking of the docking elements from the machine control of the machine tool or a control device of the feed device.
  • the approach of the vehicle 510 can be monitored via motion sensors and / or via a contactless communication link.
  • an analog docking station can be provided in a storage area so that the unloading or loading device 500 or the transport vehicle 510 guided by operator B at the docking station (analogous to the docking station with the docking section 590 and a possible feed device on a storage magazine) can be partially or fully automated for the subsequent partially or fully automated loading of a machine tool.
  • Figs. 4A and 4B show exemplary perspective representations of a further exemplary embodiment of a supply vehicle or transport vehicle 510 of an unloading or loading device 500 according to an exemplary embodiment of the invention.
  • the transport vehicle is designed, for example, as a driverless transport vehicle 510.
  • the driverless transport vehicle 510 can analogously to the driverless transport vehicle 510 according to FIGS. 1A and 1B be designed so that all of the above descriptions of the automated guided vehicle can be used.
  • the driverless transport vehicle 510 according to FIGS. 4A and 4B differ, however, in the configuration of the unloading and loading device 520 arranged on the driverless transport vehicle 510.
  • the driverless transport vehicle 510 according to FIGS. 4A and 4B comprise an unloading or loading device 520, on which a tool holding section 530 with folding sections is again provided at the top at the front or at the end, which can hold the respective tools or tool interfaces.
  • a tool holding section 530 with folding sections is again provided at the top at the front or at the end, which can hold the respective tools or tool interfaces.
  • FIGS. 4A and 4B only tool interfaces WZS without tools are shown by way of example, which, however, can hold respective tools analogously to FIG. 1A.
  • the unloading or loading device 520 comprises a transfer device 540 with linear guides 542, on which a slide 541 is arranged such that it can be moved linearly.
  • the slide 541 carries the tool holding section 530 with the holding sections holding the tool interfaces WZS as an example. This has the advantage that the tool holding section 530 can be moved towards the loading bar in the docked state of the driverless transport vehicle 510 at the loading position of the loading bar 410.
  • the unloading or loading device 520 has docking sections 523 with respective docking elements 524.
  • This enables partially or fully automated loading processes or unloading processes in which the process of the tool holding section 530 relative to the loading bar 410 for removing or inserting the tools can advantageously be carried out in the docked and thus precisely positioned state (docking state) of the driverless transport vehicle 510 ( what happens in Figs. 1A and IC by moving the transport vehicle). This increases the accuracy and efficiency of the loading and unloading processes.
  • the docking sections 523 with respective docking elements 524 can dock directly with docking elements 593, which can be attached directly to the loading ledge 410 (see e.g. FIG. 2), whereby, for example, no locking of the docking elements 524 and 593 can be provided. The docking is then realized in the unlocked contact of the docking elements 524 and 593.
  • FIGs. 5A and 5B show exemplary perspective detailed representations of a tool bar (loading bar) of the feed device of the tool magazine of the machine tool according to an exemplary embodiment of the invention.
  • the loading bar 410 is configured analogously to FIG. 2 and can be moved by means of a Hebevor device 420 along guides 431 and 432 analogously to the description of FIGS. 1A to 2 are raised and rotated from the loading position shown in FIG. 5A into the transfer position.
  • FIG. 5A a machine housing 110 of the machine tool 100 is shown in FIG. 5A, in which the feed device 400, tool magazine 200, tool changing device 300, work spindle and work space can be arranged.
  • an example of an automatically controllable sliding door 120 (for example in the open state) is shown, which can be closed automatically in order to seal off the loading position of the feed device 400 or the loading strip 410 from the outside when no unloading or loading process is being carried out.
  • an operator control device 440 of the feed device 400 is arranged, for example, on the machine housing wall.
  • an operator can control the feed device 400, for example using a touchscreen on the operating device 440 or, in other exemplary embodiments, using operating devices such as buttons, rotary controls, keyboard or other input devices, in particular e.g. for operation during an unloading and / or loading process.
  • operable functions or operating functions such as: automated opening and / or closing of the door 120, automatic movement of the loading bar 410, e.g. into the loading position and / or into the transfer position, operator-controlled movement of the loading bar 410, including operator-controlled alignment of the loading bar 410, operator-controlled vertical movement of the loading bar 410 and / or operator-controlled turning of
  • additional tool data to be loaded tools and / or workpieces / components can be entered by the operator or transferred via a data interface (e.g. via data interfaces using Bluetooth, WLAN, RFID, USB, etc.).
  • Information on the tools or workpieces to be unloaded can also be displayed to the operator via the monitor or the touchscreen, or data on tools and / or workpieces to be unloaded can be output via such data interfaces.
  • the loading strip 410 has docking elements 593 arranged on the outside; see Fig. 5A and also in detail in Fig. 5B.
  • the loading bar 410 has positioning elements 594 at the level of the tool receptacles, which in the following in connection with the docking of a transport vehicle 510 according to FIGS. 4A and 4B will be explained by way of example. In the following, exemplary (optional) detailed features according to exemplary embodiments are discussed.
  • FIGS. 6A to 6F show exemplary perspective representations of a provision device or transfer device 540 of a provision vehicle or transport vehicle 510 of an unloading or loading device according to FIGS. 4A and 4B.
  • the transfer device 540 has, for example, linear guides 542 on which a linearly displaceable slide 541 is arranged such that it can be displaced linearly.
  • the slide 541 carries the tool holding section 530 with the holding sections holding the tool interfaces WZS as an example. This has the advantage that the tool holding section 530 can be moved towards the loading bar in the docked state of the driverless transport vehicle 510 at the loading position of the loading bar 410.
  • the unloading or loading device 520 has docking sections 523 with respective docking elements 524.
  • This enables partially or fully automated loading processes or unloading processes in which the process of the tool holding section 530 relative to the loading bar 410 for removing or inserting the tools can advantageously be carried out in the docked and thus precisely positioned state (docking state) of the driverless transport vehicle 510 ( what happens in Figs. 1A and IC by moving the transport vehicle). This increases the accuracy and efficiency of the loading and unloading processes.
  • the docking sections 523 with respective docking elements 524 can dock directly with docking elements 593, which can be attached directly to the loading bar 410 (see e.g. Figs. 2, 5A and 5B), whereby, for example, no locking of the docking elements 524 and 593 can be provided.
  • the docking is then realized in the unlocked contact of the docking elements 524 and 593.
  • the front section of the tool holding section 530 is designed in the shape of a rake, with a tool interface being held or being able to be held between pairs of adjacent prong sections, in particular at their gripper groove, for example (preferably with the tool pointing upwards).
  • This can also be referred to as a gripper bar, for example, as a bar with a series of tool gripper sections (i.e. the gripper sections formed between the prong sections of the rake-shaped section for receiving a tool interface in each case, in particular at its gripper groove).
  • the rake-shaped configuration allows a simple design of a horizontally arranged row of holding sections for the respective reception of a tool or the tool interface holding the tool.
  • the tool holding section 530 in FIGS. 6A to 6F four holding positions or four holding sections (five prong sections with four holding gaps between the prong sections). In other exemplary embodiments, however, more or fewer holding sections can also be formed.
  • An optional locking element 531 is arranged on the tool holding section 530, for example, which is also designed in the form of a rake, for example, and is also held displaceably in the transverse direction of the transport vehicle 510, i.e. in particular in the direction of the row of holding sections of the tool holding section 530.
  • the rake-shaped locking element 531 extends in particular parallel to the rake-shaped section of the tool holding section 530.
  • the gaps in the rake-shaped locking element 531 can be displaced to more or less overlap the gaps in the rake-shaped section of the tool holding section 530 in order to allow the tools or tools to be held.
  • the outer prong sections 530a of the tool holding section 530 are designed to taper or taper towards the front, with the underside of the outer prong sections 530a running obliquely, for example.
  • Positioning elements 594 can interact, preferably in an unloading process in which an empty tool holding section 530 is moved up to the loading bar 410.
  • the positioning elements 594 can have rollers or roller elements for this purpose, which roll on the inclined underside of the outer tine sections 530a and press or upward the tool holding section 530 when the tool holding section 530 is moved forward or towards the loading bar 410 at the loading position. can lead, in particular to the exact height alignment with gripper grooves at tool cuts to be unloaded at the receptacles 411 of the loading bar 410 at the loading position.
  • the tool holding section 530 also has, for example, vertically aligned guide sections 530b, which are designed, for example, in the shape of a hollow cylinder and which are vertically displaceable on vertical guides 541c of the slide 541, which are designed for example as cylindrical are held. This enables the exemplary height alignment of the tool holding section 530 in a particularly simple and compact manner.
  • two guide sections 530b or two vertical guides 541c are provided, which are for example arranged next to one another in the transverse direction or in the direction parallel to the row of holding sections of the tool holding section 530. This stabilizes the horizontal alignment of the tool holding section 530 in relation to the horizontally aligned longitudinal direction of the loading bar 410 at the loading position or its row of tool holders.
  • further guide sections 530b or vertical guides 541c can be provided, in particular for further stabilization of the horizontal alignment of the tool holding section 530 in the horizontal plane.
  • the slide 541 of the transfer device 540 carries, for example, the tool holding section 530, in particular optionally in a height-adjustable or height-adjustable manner by means of the vertical guides 541c.
  • the slide 541 itself is linearly displaceably guided with the guide elements 541a on linear guides 542 which are arranged on a first carrier section 543 (upper carrier plate).
  • the linear guides 542 are aligned horizontally, for example, and extend, for example, to the front (i.e. in particular in the main direction of travel of the transport vehicle 510) or perpendicular to the row of holding sections of the tool holding section 530.
  • the slide 541 can be moved on the linear guides 542 to the front (i.e. in the docked state towards the loading bar 410) and to the rear (i.e. in the docked state away from the loading bar 410).
  • This is, for example, drive-controlled and can be driven, for example, by means of the drive 550 held on the first carrier section 543 (shown by way of a toothed belt transmission) and a drive shaft 550a driven by the drive 550 (e.g. via a threaded or ball screw drive).
  • the tool holding section 530 held on the slide 541 in the docked state can move horizontally towards (forwards in relation to the main direction of travel of the transport vehicle 510) or away from (towards the rear in relation to the main direction of travel of the transport vehicle 510) of the loading bar 410 can be moved.
  • the first carrier section 543 carrying the drive 550 and having the guides 542 is held on a second carrier section 544 (lower carrier plate).
  • the first support section 543 is held or supported in a floating manner on the second support section 544, the floating support particularly preferably moving the first support section 543 in the horizontal plane (ie in both orthogonal horizontal directions) or at least horizontally in the direction of the main direction of travel of the transport vehicle 510 or the direction of travel of the slide 541.
  • the first carrier section 543 is pretensioned to the front (ie towards the loading bar 410 in the docked state) by means of a spring held on a fastening section 544b of the second carrier section 544.
  • spring mechanisms such as one or more spring elements, other, for example mechanical-elastic and / or electromagnetic, force-exerting pretensioning mechanisms are also possible in other exemplary embodiments.
  • stopper sections 541b are arranged, for example, or, in this embodiment example, attached to the slide 541 as stopper elements.
  • the stopper sections 541b can be brought into engagement or contact with stopper sections 544a, which are arranged on the rear side (ie in particular, for example, the side facing away from the tool holding section 530 or in the docking state of the loading bar 410) on the second (lower) carrier section 544 or, in this exemplary embodiment, are attached, for example, to the second (lower) carrier section 544 as stopper elements, for example on the upper side of the second (lower) carrier section 544.
  • the transfer device 540 is, for example, in a locked state or locked state (self-centered and locked Transport state), which is provided for example by two positive locking mechanisms. This secures the device for the transport, i.e. for the ferry operation of the transport vehicle 510, e.g. to or away from the machine tool, between different machine tools or between the machine tool and a tool or workpiece provision station.
  • the transfer device 540 is shown by way of example in the locked state or locked state (self-centered and locked transport state).
  • the slide is moved into the rear position, and the stopper sections 541b on the slide 541 are brought into engagement or contact (in particular, for example, positively) with the stopper sections 544a on the second (lower) carrier section 544.
  • buttons-shaped interlocking elements K attached or arranged on the stopper sections 544a engage in, for example, essentially V-shaped interlocking sections V on the underside of the stopper sections 541b of the slide 541 and at the tapered end the essentially V-shaped interlocking sections V bear positively.
  • a further movement of the slide 541 to the rear is thus blocked, for example, in a form-fitting manner.
  • the horizontal transverse movement ie perpendicular to the guides 542 is blocked in a form-fitting manner at this position by the tapered end of the essentially V-shaped interlocking sections V.
  • the form-fit elements K of the stopper sections 544a engage in the, for example, essentially V-shaped form-fit sections V on the underside of the stopper sections 541b of the slide 541 and lie at the tapered end of the essentially V-shaped form-fit sections V in a form-fitting manner and form, for example, a form-fitting stop.
  • the movement of the first (upper) carrier section 543 horizontally forwards or away from the stopper sections 544a is blocked by a second exemplary form-fit locking.
  • button-shaped form-locking elements K2 are attached or formed, for example, on the upper side of the second (lower) carrier section 544 (see e.g. Figs. 6D and 6F), which engage in openings U of the first (upper) carrier section 543 and open in the locked or locked state the rear side of the openings U rest in a form-fitting manner, in particular, for example, by the bias of the spring 543a, which exerts a forward biasing force on the first (upper) carrier section 543.
  • the interlocking connection of the interlocking elements K2 of the second (lower) carrier section 544 on the rear side of the openings U of the first (upper) carrier section 543, which tapers towards the rear, is designed, for example, in such a way that the movement of the first (upper) carrier section 543, which can optionally be mounted in a horizontally floating manner on the second (lower) carrier section 544, is positively blocked relative to the second (lower) carrier section 544.
  • the movement of the first (upper) carrier section 543 on the second (lower) carrier section 544 is horizontally forward (that is, in the direction of the pretensioning force of the spring 543a) through the contact of the form-fitting elements K2 of the second ( lower) carrier section 544 on the rear side of the openings U of the first (upper) carrier section 543 blocked in a form-fitting manner.
  • the locking state is optional and only by way of example by means of interlocking locks or interlocking stops, in particular due to the first interlocking lock or the interlocking stop of the interlocking elements K in the stopper sections 544a and 541b and the second interlocking locking or the interlocking stop of the Form-fitting elements K2 of the second (lower) carrier section 544 on the rear sides of the openings U of the first (upper) carrier section 543, made possible or implemented.
  • the centering contours on the stopper sections in particular sections V and / or U in this exemplary embodiment have the further advantage that the transfer device can be pulled in to the locked transport position (locked state or locked state or self-centered and locked transport state) not only secures the transport, but also centers the transfer device 540 in itself with each retraction to the locked transport position or brings it into a self-centered state. In this way, it can advantageously be avoided that alignment processes during docking with feed devices could cumulatively lead to too large a centering error.
  • an optional fastening strip L is still on the upper one Ends of the form-locking elements K2 of the second (lower) carrier section 544 are attached, see, for example, Figs. 6A and 6D.
  • the blocking state or locking state must be released, in particular as described below by way of example.
  • the release of the locking state or locking state can be carried out by moving the slide 541 in a driven manner forwards or away from the stopper sections 544a or towards the docking sections 523.
  • the slide 541 or the tool receiving section 530 can be driven forward from the slide 541 first locking (for example, the first positive locking or the positive stop of the positive locking elements K in the stopper sections 544a and 541b).
  • the transport vehicle 510 is moved forward until the front or front docking sections 523 come into contact with an obstacle (e.g. during the docking process of the docking sections 523 on the docking elements 593 of the loading bar 410 in the loading position) and thus a force on the first (upper) carrier section 543 attached or arranged docking sections 523 to the rear or in the direction of the side facing away from the tool holding section 530, the first (upper) carrier section 543 can relative to the second (lower) carrier section 544 against the pretensioning force of the Spring 544b are pressed so that the second lock (for example the second form-fitting locking or the form-fitting stop of the form-fitting elements K2 of the second (lower) carrier section 544 on the backs of the openings U of the first (upper) carrier section 543) can be released.
  • the second lock for example the second form-fitting locking or the form-fitting stop of the form-fitting elements K2 of the second (lower) carrier section 544 on the backs of the openings
  • Figs. 7A to 7L show exemplary perspective representations of the supply vehicle or transport vehicle according to FIGS. 4A and 4B to illustrate an exemplary loading process, in particular using a transfer device 540 according to FIGS. 6A to 6F.
  • the driverless transport vehicle 510 is approaching the door 120 on the side of the machine tool 100.
  • four tool interfaces WZS are held on the tool holding section 530 of the transfer device 540 of the unloading and loading device 520 arranged on the vehicle 520 100 are to be unloaded or with which the machine tool 100 is to be loaded.
  • the (optional) door 120 can be opened and when the door 120 is open, the loading position of the feed device or the loading strip 410 arranged at the loading position of the feed device 400 is accessible; see Figure 7B.
  • the first locking of the tool holding section 530 is released or the slide 541 of the transfer device 540 is moved forwards or towards the loading bar 541; see, for example, Figure 7C.
  • the form-locking elements K on the stopper sections 544a are released from engagement or contact with the stopper sections 541b of the slide 541, for example.
  • FIG. 7C shows by way of example that the four right tool holders 411 of the horizontally aligned loading bar 410 located at the loading position are free, with the four tool interfaces WZS held on the tool holding section 530 of the transfer device 540 being placed or inserted on these tool holders 411, so that they can then be loaded on the tool magazine 200 by means of the feed device 400.
  • the transport vehicle 510 can now be moved into the docking state in that the docking elements 524, which are attached to the front-side or front-side docking sections 523 are arranged to which docking elements 593 can dock or be brought into contact on the front side or front side of the loading strip 410; see, for example, Figs. 7D and 7E.
  • the docking elements 524 dock to the docking elements 593 on the front or face of the loading bar 410 and, on the other hand, the second lock can be released in this way, for example (e.g. by pressing in the spring 543a, see Figs. 7D with 7E, whereby the spring is depressed by way of example in FIG. 7E).
  • the docking process is illustrated in more detail by way of example in the detailed illustration in FIG. 7F.
  • the loading bar 410 is moved slightly upwards by the lifting device 420 of the feed device, so that the docking sections 423 are docked or brought into contact with their docking elements 424 (see FIG. 6A) on the lower side of the docking elements 593.
  • a front-side or end-side contour section 593a which is designed as a vertically extending guide channel open at the front side, with a lower guide section 593b tapering upwards to the contour section is formed on the docking elements 593 (see FIG. 5B.
  • the docking sections 423 with their docking elements 424 on the guide section 593b of the docking elements 593 which tapers upwards to the contour section 593a.
  • the loading bar 410 can then be moved downwards so that the docking elements 424 of the docking sections 423 are guided in the upwardly tapering guide section 593b of the docking elements 593 into the contour section 593a of the docking elements 593.
  • This also causes, for example, a lateral position alignment of the tool holding section 430, particularly preferably by means of the then unlocked optional laterally horizontally floating mounting of the first (upper) support section 443 on the second (lower) support section 544.
  • FIG. 7G shows, by way of example, the downwardly moved loading position of the loading strip 410, in which the docking elements 424 of the docking sections 423 are inserted and docked in the respective contour section 593a of the docking elements 593.
  • the slide 541 with the tool holding section 530 can now be moved forward to the loading bar 410, so that the tool interfaces WZS held on the tool holding section 530 are positioned over the free tool receptacles 411 of the loading bar 410; see Figure 7H.
  • height compensation or height alignment can take place, for example by the loading bar 410 (or, for example, via the positioning elements 594 arranged at the front) coming into contact with the underside of the tool holding section 530 and, if necessary, with the guide sections 541c takes along the tool holding section 530, which is held vertically upwardly displaceable or movably held, by a vertical residual movement of the loading bar 410.
  • a mechanical pretensioning mechanism can be triggered via the movement of the tool holding section 530 on the guide sections 541c in order to mechanically release the locking element 431.
  • the loading bar 410 can be raised from the loading position by means of the feed device 400 or its lifting device 420, possibly in order to be moved to the transfer position.
  • the transport vehicle 510 can be moved backwards away from the loading bar 410 via the internal drive or by means of the driven wheels 511; see Figs. 7K and 7L.
  • FIGS. 8A to 8J show exemplary perspective representations of the supply vehicle or transport vehicle according to FIGS. 4A and 4B to illustrate an exemplary unloading process, in particular by way of example with a transfer device 540 according to FIGS. 6A to 6F.
  • the transport vehicle 510 moves to the loading position of the loading bar 410 with the tool receiving section 430 free; see Figure 8A.
  • the docking process can, for example, be analogous to FIGS. 7A to 7F are performed in the loading process; see Figs. 8A to 8C.
  • the loading bar 410 While the loading bar 410 is moved to a position below the actual transfer height in the loading process in order to move up to the extended tool holding section 430 from below (see FIGS. 7H and 71), the loading bar 410 is moved in the unloading process when it is not yet extended or extended. Move the not yet fully extended tool holding section 430 directly to the position at the actual transfer height; see Figure 8D. The tool holding section 430 can now be moved or approached to the tool receptacles 411 of the loading bar 410 by moving the slide 541 towards the loading bar 410.
  • the positioning elements 594 are provided on the front upper edge of the loading bar 410 at the level of the tool receptacles 411, on the upper side of which the tapered prong sections 530a of the tool holding section 530 slide or roll off (possibly implemented by means of rollers) when the tool holding section 430 is moved by moving the slide 541 towards the loading bar 410 to or over the tool receptacles 411 of the loading bar 410; see Figs. 8D and 8E.
  • an exact relative height positioning of the tool holding section 530 relative to the transfer height or the height position of the tool receptacles 411 of the loading rail 410 can be provided.
  • FIG. 8E shows, by way of example, the state in which the tool holding section 530 has moved completely over the tool receptacles 411 of the loading bar 410 and the holding sections of the tool holding section 530, for example, engage in the gripper grooves of the tool interfaces WZS to be unloaded (analogous to the situation of the loading process in FIG. 71). .
  • the tool holding section 530 is drawn in by way of example by moving the slide 541 away from the loading bar 410, so that the loading bar 410 can be moved upwards again, if necessary or desired; see Figs. 8G and 8H.
  • the transport vehicle 510 can be moved backwards from the loading position or released from the docking state; see Figs. 81 and 81
  • the transfer device 540 can be permanently attached to a transport vehicle 510.
  • a transfer device as a modular attachment of a transport system or preferably a driverless transport system in which a generally provided transport vehicle has one or more interfaces for receiving module attachments and the transfer device 540 as a transfer module at an interface of the Transport vehicle (detachable) is placed or attached. Additional modules for workpiece or tool handling or other functions can be provided here.
  • 9 shows an exemplary perspective illustration of a production system with several machine tools 100 and a driverless transport system (AGV) with respective unloading and loading devices or, by way of example, driverless transport vehicles 510 according to an exemplary embodiment of the invention.
  • AGV driverless transport system
  • FIG. 9 shows an exemplary production system with an exemplary series of machine tools 100-1 to 100-4.
  • the production system has, for example, a second row of machine tools, see e.g. machine tool 100-5. Between the rows of machine tools 100-1 to 100-5, a travel path area or transport area for a driverless transport system (AGV) with, for example, several driverless transport vehicles 510-1 to 510-3 is formed.
  • AGV driverless transport system
  • the driverless transport vehicles 510-1 to 510-3 are, for example, analogous to the transport vehicle 510 according to FIGS. 1A and 1B.
  • the transport vehicles 510-1 to 510-3 have tool receiving portions 530-1 to 530-3, respectively.
  • other transport vehicles can additionally or alternatively be used, for example according to other exemplary embodiments of this present disclosure.
  • Transfer devices 540 in accordance with other exemplary embodiments of this present disclosure can consequently be used.
  • the driverless transport vehicle 510-2 is currently docked in FIG. 9 at the loading position of the feed device 400-4 of the machine tool 100-4 (for example analogous to the docking state according to FIG. 1B), for example to be attached to the tool receiving section 530-2 of the transfer device of the transport vehicle 510-2 received tools WZ on the loading bar 410-4 of the feed device 400-4 of the machine tool 100-4, which can then be loaded on the tool magazine 200-4 of the machine tool 100-4.
  • the machine tools 100-1 to 100-5 according to FIG. 9 have respective tool magazines 200-1 to 200-5, wheel magazines with, for example, four magazine wheels each being used.
  • the machine tools 100-1 to 100-5 according to FIG. 9 have respective feed devices 400-1 to 400-5 and corresponding changing devices 300-1 to 300-5 which are accessible at corresponding loading positions for the transport vehicles 510-1 to 510-3 .
  • the changing device 300-5 the movable manipulator 310-5 is clearly visible in FIG. 9.
  • FIG. 10 shows an exemplary perspective illustration of a provision station 580 of a production system with a driverless transport system (AGV) with respective unloading or loading devices according to an exemplary embodiment of the invention.
  • AGV driverless transport system
  • the provision station 580 has, for example, a shelf magazine 581 for holding tools.
  • a shelf magazine 581 for holding tools.
  • other types of magazines can also be used, e.g. chain magazines, wheel magazines, tower magazines, hybrid magazines, etc.
  • component magazines or workpiece pallet magazines can be provided.
  • the provision station 580 has, for example, docking sections 590-1 to 590-4, to which respective transport vehicles of the driverless transport system (AGV) can dock.
  • AGV driverless transport system
  • the transport vehicles 510-1 and 510-2 are docked at the docking sections 590-4 and 590-2 of the provision station 580 (e.g. analogous to the docking state according to FIG. 1B).
  • the driverless transport vehicles 510-1 and 510-2 are, for example, analogous to the transport vehicle 510 according to FIGS. 1A and 1B.
  • the transport vehicles 510-1 and 510-2 have respective end-side docking sections.
  • other transport vehicles can additionally or alternatively be used, for example according to other exemplary embodiments of this present disclosure. It is consequently possible to use transfer devices 540 with docking sections 523 according to other exemplary embodiments of this present disclosure.
  • the supply station 580 has a handling robot 582 which is set up to remove tools (and / or workpieces) from the magazine 581 and to pick up vehicles 510-1 from the docking sections 590-1 to 590-2 and 510-2 to be stored or used. Furthermore, the handling robot 582 can also or alternatively be set up to pick up tools and / or workpieces at receiving sections of transport vehicles 510-1 and 510-2 docked at the docking sections 590-1 to 590-2 and to deposit them on the magazine 581.
  • the provision station 580 has a measuring device 583 with a receptacle 583a and a measuring instrument 583b.
  • the robot 582 may be set up to insert tools (and / or workpieces) that have been received in the magazine 581 or on a receiving section of a docked transport vehicle on the receptacle 583a or on the receptacle 583a and put down in the magazine 581 or on a receiving section of a docked transport vehicle.
  • the measuring device 583 of the supply station 580 is set up to measure a tool WZ1 (or a workpiece) held in the receptacle 583a with the measuring instrument 583b, e.g. optically using a laser measuring device and / or using a camera.
  • the receptacle 583a can be set up to rotate the tool WZ1 (or a workpiece) received on the receptacle 583a about an axis of rotation (e.g. about the tool axis of a rotationally symmetrical drilling and / or milling tool), possibly about the tool WZ1 or to measure its tool contour.
  • the measuring device 583 can be set up for a measuring process to move and / or rotate or pivot the receptacle 583a relative to the measuring instrument 583b or the measuring instrument 583a relative to the receptacle 583a in one, two or three spatial directions.
  • the measuring device 583 can be equipped with the full range of functions of a tool presetting device.
  • advantageous exemplary embodiments can be provided in which docked transport vehicles (e.g. via the connected data interface in the docking state or via wireless signal transmission, e.g. via RFID, WLAN, Bluetooth or radio) information measured on the measuring device 583 as a tool. and / or workpiece data.
  • docked transport vehicles e.g. via the connected data interface in the docking state or via wireless signal transmission, e.g. via RFID, WLAN, Bluetooth or radio
  • information measured on the measuring device 583 e.g. via the connected data interface in the docking state or via wireless signal transmission, e.g. via RFID, WLAN, Bluetooth or radio
  • the transport vehicle 510-1 in FIG. 4 it is possible for the transport vehicle 510-1 in FIG. 4 to read in tool data for the tool WZ1 measured at the measuring device 583 via the data interface of the docking section 590-4.
  • Such a data read-out function can also be made possible for independent measuring device or presetting device stations that can be approached by transport vehicles.
  • FIG. 11 shows an exemplary perspective illustration of a further exemplary embodiment of a supply vehicle or transport vehicle 510 of an unloading or loading device according to an exemplary embodiment of the invention.
  • the transport vehicle 510 according to FIG. 11 can be designed, for example, as a driverless forklift truck with an additional lifting axis.
  • the transport vehicle 510 has, for example, a transfer device 540 analogous to FIGS. 6A to 6F.
  • the receiving section 530 is designed with eight (instead of four) holding sections for tools (and / or workpieces), so that a loading track having eight receptacles can be loaded or unloaded in one loading or unloading process.
  • the transfer device 540 in FIG. 11 has a further (optional) horizontal linear axis (in particular in the docking direction or parallel to the linear axis of the carriage 541), in that, for example, the carrier section 544 has a further slide 549, which can move the transfer device 540 to the loading position of the feed device, or in particular in the docking direction or parallel to the linear axis of the slide 541.
  • a protective cabin covering the transfer device 540 is also provided during transport (see, for example, FIG. 12).
  • the unloading and loading device 520 on the transport vehicle 510 according to FIG. 11 has a lifting section 546 which has vertical guides 546a and 546b on the end face, on which a lifting carriage 545 is mounted so that it can move vertically.
  • the lifting carriage 545 (e.g. with a lifting fork or some other form of support) carries the transfer device 540 with docking sections 523 pointing forwards, for example.
  • the lifting carriage 545 carries, for example, the support section 544 of the transfer device 540.
  • the support section 544 can be detachably attached to the lifting carriage 545 or be permanently attached.
  • the additional lifting axis has the particular advantage that different machine tools can be loaded or unloaded with loading positions of the corresponding feed devices 400 arranged at different heights.
  • a vertical lifting axis for moving the receiving section 530 vertically in other exemplary embodiments is also provided by a lifting mechanism provided on the wheels 511 that can raise and lower the transport vehicle as a whole.
  • FIG. 12 shows an exemplary perspective illustration of a further exemplary embodiment of a supply vehicle or transport vehicle 510 of an unloading or loading device according to an exemplary embodiment of the invention.
  • the transport vehicle 510 in FIG. 12 is provided analogously to FIG. 11, the transport vehicle 510 exemplarily having an additional protective housing 547 (protective cabin) that accommodates or accommodates the transfer device 540 according to FIG. 11 with a rolling door that can be opened or closed to the front 548 has.
  • the transfer device 540 with the docking sections can be docked at the loading position of the feed device, if necessary after moving the carrier section 545 to the loading position (e.g. by means of the horizontal Linear axis of the slide 549 according to FIG. 11).
  • the transfer device or its docking sections are each arranged on the front side of the transport vehicle (in particular in relation to a main direction of travel of the transport vehicle) or oriented towards the front. In further exemplary embodiments, however, it is possible to arrange the transfer device or its docking sections in each case on the side of the transport vehicle or to align it facing to the side. In such embodiments, the transport vehicle can then, for example, approach the loading position from the side. The last docking movement can then optionally take place transversely to the main direction of travel of the transport vehicle to the side towards the loading position. However, it is also possible to provide Andockab sections that approach from the side and dock to docking sections at the loading position.
  • FIGS. 13A to 13D show an exemplary perspective illustration of a further exemplary embodiment of a supply vehicle or transport vehicle 510 of an unloading or loading device 500 of the invention.
  • the transport vehicle is exemplarily designed as a driverless transport vehicle 510, in which case, similar to the exemplary embodiment in FIG. 11, its basic structure is defined by a trackless floor conveyor, for example a forklift or an electronically controlled lift truck.
  • a trackless floor conveyor for example a forklift or an electronically controlled lift truck.
  • the transport vehicle 510 have, for example, a chassis 556 located on the rear part of the transport vehicle 510, in which, for example, electronic control systems, regulators and drive motors can be positioned and optimally protected from possible external influences.
  • the chassis 556 is connected, for example, to a control device 552 via a vertically aligned frame structure 557, by means of which the automatic control or automation of the transport vehicle 510, but also the entire tool change process on the feed device, by means of wireless or network connection, analogous to the exemplary embodiment according to Figs. 4A and 4B, can be realized.
  • two forks 551 are also attached, for example, to the front or in the direction of travel, to which the transfer device 540 is preferably detachable or fixed with the Transport vehicle 510 is connectable.
  • the forks 551 analogously to the exemplary embodiment according to FIG. 11, can also be designed with an additional, vertical lifting axis so that the transfer device 540 is mounted so that it can be vertically displaced at least via the movement of the forks 551.
  • two horizontally located linear guides 542 are attached, for example, to the forks 551 or a contacting plate resting on the forks 551, through which, via two guide carriages 541 positioned laterally on the second carrier section 544, the transfer device 540 is attached laterally, preferably to both Pages can be moved evenly (see comparison Fig. 13A and 13D).
  • the method of the transfer device 540 by means of this linear guide can be used, in particular, for the rapid approach of the transfer device 540 to the respective feed device.
  • the first carrier section 543 On the second carrier section 544 connected to the transport vehicle 510 by the linear guide 542, the first carrier section 543 is also positioned, for example, so that it can be moved independently via a further guide rail 558 aligned parallel to the aforementioned linear guide 542, so that both the second carrier section 544 and the first-mentioned linear guide 542 the first carrier section can also be moved simultaneously via the guide rail 558 described here.
  • the transfer device 540 connected to them can advantageously be brought closer to the feed device.
  • the method of the two carrier sections 543, 544 can be configured in such a way that the second, lower carrier section 544 for quick, fundamental approach of the transfer device 540, for example by means of a powerful slide drive 550, and the first carrier section 543 lying thereon for fine adjustment of the transfer device 540 , for example with the aid of a fine drive built into the linear guide rail 558.
  • the first carrier section 543 has latching elements 555, which can be enclosed flush with latching brackets 554 positioned on the front and rear of the forks 551 or the contacting plate on a latching bracket frame 553 and thus at least the movement of the first carrier section 543 can fix completely.
  • latching brackets 554 can also be moved parallel to the linear guide rails 558.
  • the latching frame 553 on the front of the transport vehicle 510 or the forks 551 also has, for example, sensors, for example optical, mechanical or electrical sensors, such as a light barrier or an inductively controlled range finder, which measure the distance between the latching elements 555 and the latching bracket 554 and to the can pass on more precise positioning to the respective drives of the guide rail 558 or the linear guide 542.
  • sensors for example optical, mechanical or electrical sensors, such as a light barrier or an inductively controlled range finder, which measure the distance between the latching elements 555 and the latching bracket 554 and to the can pass on more precise positioning to the respective drives of the guide rail 558 or the linear guide 542.
  • the docking sections 523 of the unloading and loading device 500 in this exemplary embodiment are attached to the side of the first carrier section 543 by way of example, so that when the transport vehicle 510 approaches the feeder device and moving the first 543 and second carrier section 544 by means of the guide rail 558 and the linear guide 542 , the docking sections 523 of the unloading and loading device 500 can dock appropriately to the docking sections of the feed device.
  • connection of the docking sections 523 of the unloading and loading device 510 and the feed device can be analogous to the exemplary embodiments according to FIG. 1A for data transmission of tool data or information and for fixing the loading and unloading device 510 in particular in the direction of travel, ie preferably forward , parallel to the alignment of the forks 551, can be used.
  • the transfer device 540 is centrally and removably or fixedly attached to the first support section 543, so that the transfer device 540 is moved along with the movement of the first 543 and second support section 544 and can thus be positioned in the direction of the feed device.
  • the transfer device 540 comprises, in particular, a receiving section 530 provided with two oppositely aligned rows of holding sections together with a gripper bar, which can be rotated by any desired angle of rotation in the horizontal plane via a rotary device or a rotary bearing (see FIGS. 13A to 13C with the respective angle of rotation of 0 °, 45 ° and 90 °).
  • This rotational movement has the advantage, among other things, that a flexible transfer of the tools can take place and a larger number of tools can be accommodated or a larger number of holding sections can be introduced into the receiving section 530 of the transfer device 540 and by simply rotating the holding section rows the transfer of tools stored on the unloading and loading device 500, as well as the removal of tools provided, for example, on the feeding device, can be carried out by a single loading and unloading device 500.
  • the tool analogous to the exemplary embodiment according to FIG. 1A, is vertically aligned on the holding sections of the receiving section 530 and stored at the tool interfaces WZS.
  • the angle of rotation (preferably more than 180 ° and particularly preferably more than 360 °) also means that the receiving section 530 is not limited to two opposite rows of holding sections, but can be in all possible holding section arrangements and geometries.
  • the rotary bearing of the transfer device 540 is provided, for example, with its own lifting mechanism, so that, analogously to the tool change process according to FIGS. 7A to 7J or 8A to 8J, the transfer device 540 can remove the tools by lifting the tools enclosed by the gripper bar on the feed device or transfer the tools to the respective feed device by lowering them into the holding sections of the feed device.
  • the linear guide 542 of the second carrier section 544 and the guide rail 558 of the first carrier section 543 take over the movement of the holding sections analogously to the example in FIGS. Guides 432, 431 shown in FIGS. 5A and 5B.
  • fast, precise and efficient, partially or fully automated workpiece and / or tool loading can be provided on the machine tool.
  • mechanisms can be provided in optional designs to enable precise alignment of the tool holding section of the transfer device relative to the loading bar, in particular with regard to: - An optional preferred alignment in depth or in the direction of the loading bar, for example by the stop contact of the docking elements of the transfer device on docking elements of the loading bar or a docking section in front of the loading bar;
  • the aspects or features of the present invention and in particular, but not exhaustively, the aspects or features of the embodiment examples described make it possible to provide improved, more efficient and / or more precise workpiece or tool loading on a machine tool, in particular particularly expediently with further improved or expanded automation of the loading and unloading process or particularly preferably with a fully automated configuration through the use of a fully automated driverless transport vehicle.

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Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Ent- bzw. Beladevorrichtung (500) zum Einsatz an einer Werkzeugmaschine (100), umfassend: ein auf einer Grundfläche frei verfahrbares Transportfahrzeug (510); eine auf dem Transportfahrzeug (510) angeordnete Übergabeeinrichtung (540) mit einem Aufnahmeabschnitt (530), der eine in einer Reihe angeordneten Mehrzahl von Halteabschnitten zur Aufnahme von Werkzeugen WZ bzw. Werkzeuge haltenden Werkzeugschnittstellen WZS und/oder Werkstücken aufweist; und einen oder mehrere an dem Transportfahrzeug (510) angeordnete Andockabschnitte zum Andocken an einen oder mehrere Andockabschnitte einer Zufuhreinrichtung 400 für Werkzeuge und/oder Werkstücke an der Werkzeugmaschine, insbesondere einer Zufuhreinrichtung (400) eines Werkzeug- und/oder Werkstückmagazins (200) der Werkzeugmaschine.

Description

ENT- BZW. BELADEVORRICHTUNG UND ENT- BZW. BELADESYSTEM ZUM EINSATZ AN EINER ODER MEHREREN WERKZEUGMASCHINEN
Beschreibung
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Ent- bzw. Beladevorrichtung bzw. eine Ent- bzw. Belade system zum Einsatz an einer oder mehreren Werkzeugmaschinen. Die vorliegende Erfindung betrifft insbesondere eine Ent- bzw. Beladevorrichtung zum Beladen bzw. Entladen eines Werkzeug- und/oder Werkstückmagazins der Werkzeugmaschine bzw. Werkzeugmaschinen mit Werkzeugen und/oder Werkstücken und/oder ein Ent- bzw. Beladesystem zum Beladen bzw. Entladen von Werkzeug- und/oder Werkstückmagazinen von Werkzeugmaschinen mit Werkzeugen und/oder Werkstücken. Des Weiteren betrifft die vorliegende Erfindung ein System mit einer Werkzeugmaschine, einer Werkzeug- und/oder Werkstückwechselvorrichtung, einer Zufuhr-vorrichtung und/oder einem Werkzeug- bzw. Werkstückmagazin einer Werkzeugmaschine, bevorzugt mit einer derartigen Ent- bzw. Beladevorrichtung des Systems.
Hintergrund
Im Stand der Technik sind Werkzeugmaschinen mit Werkzeug- bzw. Werkstückmagazinen bekannt, an denen Werkzeuge und/oder Werkstücke gehalten bzw. bereitgestellt sind, um ggf. automatisch aus dem Magazin an der Werkzeugmaschine eingewechselt zu werden bzw. aus der Werkzeugmaschine an das Magazin übergeben zu werden.
Beispielhaft sei auf die EP 2 750 828 Bl verwiesen, die eine gattungsgemäße Werkzeug wechselvorrichtung an einem Werkzeugmagazin einer Werkzeugmaschine beschreibt. Die EP 2 750 828 Bl zeigt eine Werkzeugwechselvorrichtung zum Einsatz an einer Werkzeugmaschine mit einer horizontal ausgerichteten Arbeitsspindel, wobei ein Werkzeug mittels eines Manipulators an einem Werkzeugmagazin, das ein oder mehrere Werkzeugmagazinräder aufweist (sog. Radmagazin), ein Werkzeug entnehmbar ist und an der Arbeitsspindel einsetzbar ist bzw. mit einem an der Arbeitsspindel eingesetzten Werkzeug auswechselbar ist.
Hierbei ist es jedoch gemäß EP 2 750 828 Bl weiterhin vorgesehen gewesen, dass das Werkzeug- bzw. Werkstückmagazin manuell bestückt wird. Aus der DE 10 2018 201 426 Al ist eine Zufuhrvorrichtung für ein Werkzeugmagazin einer Werkzeugmaschine bekannt, die es erlaubt, ein Werkzeug- bzw. Werkstückmagazin, z.B. gemäß EP 2 750 828 Bl, teilautomatisiert zu beladen. Hierbei wird eine zusätzliche Werkzeugleiste vorgesehen, die manuell durch einen Bediener bestückt werden kann. Die Werkzeugleiste mit manuell bestückten Werkzeugen kann dann über eine Hub- Dreheinrichtung der Zufuhreinrichtung aus der durch den Bediener erreichbaren Ladeposition in eine Übergabeposition angehoben und gedreht werden, so dass der Manipulator der Werkzeugwechsel vorrichtung Werkzeuge aus der an der Übergabeposition positionierten Werkzeugleiste Werkzeuge automatisiert entnehmen und am Magazin bzw. an der Werkzeugmaschine zuführen kann.
Ausgehend von dem vorstehend beschriebenen Stand der Technik, z.B. gemäß der DE 10 2018 201426 Al, ist es eine Aufgabe der vorstehenden Erfindung, eine verbesserte, effizientere und/oder genauere Werkstück- bzw. Werkzeugbeladung an einer Werkzeugmaschine zu ermöglichen, insbesondere besonders zweckmäßig mit weiter verbesserter bzw. ausgeweiteter Automatisierung des Be- bzw. Entladevorgangs bzw. besonders bevorzugt mit vollautomatisierter Ausgestaltung.
Zusammenfassung
Zur Lösung der vorstehenden Aufgabe wird erfindungsgemäß eine Ent- bzw. Beladevorrichtung zum Einsatz an einer Werkzeugmaschine gemäß Patentanspruch 1 vorgeschlagen. Des Weiteren wird erfindungsgemäß ein System mit einer Werkzeugmaschine und/oder einem Werkzeug- bzw. Werk stückmagazin umfassend eine derartige Ent- bzw. Beladevorrichtung vorgeschlagen. Abhängige Patentansprüche betreffen bevorzugte Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung.
Gemäß einem Aspekt wird eine Ent- bzw. Beladevorrichtung zum Einsatz an einer Werkzeug maschine voreschlagen, umfassend ein auf einer Grundfläche frei verfahrbares, insbesondere bevorzugt angetriebenes Transportfahrzeug.
In zweckmäßigen Ausführungsbeispielen kann die Ent- bzw. Beladevorrichtung eine (vorzugs weise stirnseitig oder seitlich) auf dem Transportfahrzeug angeordnete Übergabeeinrichtung mit einem Aufnahmeabschnitt, insbesondere zur Aufnahmen von Werkzeugen und/oder Werkstücken, aufweisen.
In zweckmäßigen Ausführungsbeispielen kann das Transportfahrzeug ein (gleisloses) Flurfördergerät (wie bspw. ein Hubwagen mit elektrischem Antrieb) mit zumindest einer Aufnahmeeinrichtung (wie bspw. eine Gabel) sein, wobei die Übergabeeinrichtung direkt oder über ein oder mehrere Zwischenelemente auf der Aufnahmeeinrichtung aufliegt und/oder abnehmbar mit der Aufnahmeeinrichtung oder den Zwischenelementen verbunden ist.
In zweckmäßigen Ausführungsbeispielen kann der Aufnahmeabschnitt eine vorzugsweise in einer Reihe angeordnete Mehrzahl von Halteabschnitten zur Aufnahme von Werkzeugen bzw. Werkzeuge haltenden Werkzeugschnittstellen und/oder Werkstücken aufweisen.
In zweckmäßigen Ausführungsbeispielen kann der Aufnahmeabschnitt auch eine Mehrzahl von Halteabschnittsreihen (d.h. eine Mehrzahl von, in Reihe angeordneten, Halteabschnitte) aufweisen, wobei die Halteabschnittsreihen bevorzugt an den Seiten des Aufnahmeabschnitts angeordnet sind.
In zweckmäßigen Ausführungsbeispielen kann die Ent- bzw. Beladevorrichtung einen oder mehrere (vorzugsweise stirnseitig oder seitlich) an dem Transportfahrzeug angeordnete Andockab schnitte zum Andocken an einen oder mehrere Andockabschnitte einer Zufuhreinrichtung für Werkzeuge und/oder Werkstücke an der Werkzeugmaschine, insbesondere einer Zufuhreinrichtung eines Werkzeug- und/oder Werkstückmagazins der Werkzeugmaschine, umfassen.
In zweckmäßigen Ausführungsbeispielen kann die Reihe von Halteabschnitten des Aufnahme abschnitts sich in Bezug auf das Transportfahrzeug in Querrichtung bzw. quer zu einer Fahrtrichtung des Transportfahrzeugs erstrecken. Vorzugsweise sind die Halteabschnitte in Reihe in Querrichtung bzw. in Richtung quer zu der Fahrtrichtung des Transportfahrzeugs nebeneinander angeordnet.
In einer weiteren Ausführung kann die Übergabeeinrichtung eine (bevorzugt horizontal gelagerte und/oder zentral an der Übergabeeinrichtung angeordnete) Rotationsvorrichtung mit einer vertikalen Drehachse aufweisen, welche bevorzugt den Aufnahmeabschnitt trägt und die Halteab schnitte um einen vorbestimmbaren (horizontalen) Rotationswinkel drehen kann. Die Ent- bzw. Beladevorrichtung kann zudem bevorzugt einen Aufnahmeabschnitt der Übergabeeinrichtung aufwei sen der eine Vielzahl von Halteabschnitten aufweist wobei die einzelnen Halteabschnitte durch die Rotationsvorrichtung der Übergabeeinrichtung gemeinsam rotierbar sein können und wobei durch Rotation der Halteabschnitte (bzw. der Reihe der Halteabschnitte) eine Mehrzahl von Werkzeugentnahme- und -beladevorgänge durchgeführt werden kann.
In zweckmäßigen Ausführungsbeispielen können die Halteabschnitte des Aufnahmeabschnitts bevorzugt zumindest um eine vertikal gelegene Drehachse rotieren und zumindest linear (insbesondere quer zur Fahrtrichtung des Transportfahrzeuges) verfahrbar sein. Insbesondere kann das Rotieren und Verfahren der Halteabschnitte vorzugsweise automatisiert oder zumindest teilautomatisiert vollzogen werden. Zudem kann der Aufnahmeabschnitt so konfiguriert sein, dass durch Rotieren und Verfahren der Mehrzahl von Halteabschnitte mehrere hintereinander ausführbare Werkzeugentnahme und -Übergabevorgänge an einem Aufnahmeabschnitt vollzogen werden können.
In zweckmäßigen Ausführungsbeispielen kann das Transportfahrzeug dazu eingerichtet sein, zum Andocken an den bzw. die die Andockabschnitte der Zufuhreinrichtung in einer Fahrtrichtung, zu der insbesondere die Reihe von Halteabschnitten des Aufnahmeabschnitts quer ausgerichtet sein kann, mit dem bzw. den Andockabschnitten der Zufuhreinrichtung zugewandten Halteabschnitten und/oder dem bzw. den Andockabschnitten der Zufuhreinrichtung zugewandten Andockabschnitten des Transportfahrzeugs an den bzw. die Andockabschnitte der Zufuhreinrichtung heranfahren. In zweckmäßigen Ausführungsbeispielen kann bzw. können der bzw. die Andockabschnitte des Transportfahrzeugs dazu eingerichtet sein, mit dem bzw. den entsprechenden Andockabschnitten der Zufuhreinrichtung anzudocken, insbesondere bevorzugt wenn das Transportfahrzeug mit dem bzw. den Andockabschnitten der Zufuhreinrichtung zugewandten Halteabschnitten und/oder dem bzw. den Andockabschnitten der Zufuhreinrichtung zugewandten Andockabschnitten des Transportfahrzeugs an den bzw. die Andockabschnitte der Zufuhreinrichtung heranfährt.
In zweckmäßigen Ausführungsbeispielen kann bzw. können der bzw. die Andockabschnitte des Transportfahrzeugs dazu eingerichtet sein, mit dem bzw. den entsprechenden Andockabschnitten der Zufuhreinrichtung über eine zumindest eine Bewegung in Fahrtrichtung des Transportfahrzeugs blockierende mechanische Verbindung und/oder einen Anschlagkontakt, insbesondere in Fahrtrichtung formschlüssig blockierend, anzudocken, wobei im angedockten Zustand insbesondere bevorzugt eine Positionsausrichtung der Übergabeeinrichtung in Fahrtrichtung und/oder quer zur Fahrtrichtung des Transportfahrzeugs herstellbar ist.
In zweckmäßigen Ausführungsbeispielen kann bzw. können der bzw. die Andockabschnitte des Transportfahrzeugs dazu eingerichtet sein, mit dem bzw. den entsprechenden Andockabschnitten der Zufuhreinrichtung über eine zumindest eine horizontale Bewegung quer zur Fahrtrichtung des Transportfahrzeugs blockierende mechanische Verbindung, insbesondere horizontal seitlich bzw. quer zur Fahrtrichtung formschlüssig blockierend, anzudocken, wobei im angedockten Zustand insbesondere bevorzugt eine seitliche Positionsausrichtung der Übergabeeinrichtung quer zur Fahrtrichtung des Transportfahrzeugs herstellbar ist.
In zweckmäßigen Ausführungsbeispielen kann bzw. können der bzw. die Andockabschnitte des Transportfahrzeugs dazu eingerichtet sein, mit dem bzw. den entsprechenden Andockabschnitten der Zufuhreinrichtung über eine in einer oder mehrerer quer zur Fahrtrichtung des Transportfahrzeugs blockierende mechanische Verbindung, insbesondere quer zur Fahrtrichtung formschlüssig blockie rend, anzudocken, wobei im angedockten Zustand insbesondere bevorzugt eine Positionsausrichtung der Übergabeeinrichtung in eine oder mehrere Richtungen quer zur Fahrtrichtung des Transport fahrzeugs herstellbar ist.
In zweckmäßigen Ausführungsbeispielen kann bzw. können der bzw. die Andockabschnitte des Transportfahrzeugs dazu eingerichtet sein, mit dem bzw. den entsprechenden Andockabschnitten der Zufuhreinrichtung über eine ent- bzw. verriegelbare mechanische Verbindung, insbesondere quer zur Fahrtrichtung formschlüssig blockierend, anzudocken, wobei im angedockten Zustand insbesondere bevorzugt eine Positionsverriegelung der Übergabeeinrichtung und/oder eines mit der Übergabeeinrichtung verbundenen Elements herstellbar ist.
In zweckmäßigen Ausführungsbeispielen kann die Übergabeeinrichtung einen in Fahrtrichtung des Transportfahrzeugs und/oder in einer Richtung quer zu der Reihe von Halteabschnitten des Aufnahmeabschnitts linear verfahrbaren Schlitten aufweisen, der bevorzugt den Aufnahmeabschnitt trägt, insbesondere bevorzugt zum Verfahren des Aufnahmeabschnitts hin zu bzw. weg von der Zufuhr einrichtung im angedockten Zustand.
In zweckmäßigen Ausführungsbeispielen kann der linear verfahrbare Schlitten auch entgegen der Fahrtrichtung des Transportfahrzeuges ausgerichtet sein und/oder bevorzugt die gesamte Übergabeeinrichtung oder ein von der Übergabeeinrichtung zum Aufliegen genutztes Element tragen.
In zweckmäßigen Ausführungsbeispielen kann die Übergabeeinrichtung Stopper- Abschnitte, Führungsabschnitte und/oder Andockelemente, insbesondere formschlüssig verbindende Stopper-Abschnitte, Führungsabschnitte und/oder Andockelemente aufweisen, die vorzugsweise die Bewegung des Schlittens in einem selbst-zentrierten und/oder verriegelten Transportzustand blockieren, insbesondere bevorzugt in zur Fahrtrichtung des Transportfahrzeugs entgegengesetzter Richtung. In zweckmäßigen Ausführungsbeispielen kann die Übergabevorrichtung einen ersten Trägerabschnitt aufweisen, der bevorzugt den Aufnahmeabschnitt direkt oder indirekt trägt, insbesondere bevorzugt über einen von dem ersten Trägerabschnitt getragenen und/oder den Aufnahmeabschnitt tragenden verfahrbaren Schlitten.
In zweckmäßigen Ausführungsbeispielen kann der erste Trägerabschnitt die Übergabevorrichtung bevorzugt auch über eine (bevorzugt zentral angeordnete) Rotationsvorrichtung, insbesondere über eine ansteuerbare (und bevorzugt horizontal ausgerichtete) Drehscheibe, Dreheinrichtung, oder ein Drehwerk tragen, wobei die Rotationsvorrichtung sowohl mit der Übergabeeinrichtung als auch den ersten Trägerabschnitt verbunden sein kann und die Übergabevorrichtung zumindest auf einer horizontalen Ebene drehbar lagern kann. In zweckmäßigen Ausführungsbeispielen kann die Übergabe vorrichtung einen zweiten Trägerabschnitt aufweisen, der bevorzugt ortsfest in Bezug auf den bzw. die Andockabschnitte des Transportfahrzeugs an dem Transportfahrzeug angeordnet bzw. befestigt sein kann.
In zweckmäßigen Ausführungsbeispielen kann der zweite Trägerabschnitt den ersten Träger abschnitt tragen, und/oder der erste Trägerabschnitt kann auf dem zweiten Trägerabschnitt bevorzugt in zumindest einer horizontalen Richtung beweglich schwimmend gelagert sein und/oder in zumindest einer horizontalen Richtung (geführt) verfahrbar gelagert sein.
In zweckmäßigen Ausführungsbeispielen kann der zweite Trägerabschnitt auch verfahrbar gelagert sein, bevorzugt insbesondere durch eine parallel zur Verfahrrichtung des ersten Trägerab schnitts ausgerichtete Führungsvorrichtung, wobei das Verfahren des ersten und des zweiten Träger abschnitts bevorzugt parallel vollzogen werden kann. Dabei können die Verfahrvorrichtungen zum Verfahren des ersten und des zweiten Trägerabschnitts vorzugsweise so konfiguriert sein, dass das Verfahren eines der Trägerabschnitte zur schnellen Justierung und Bewegung der Übergabeein richtung genutzt werden kann und das Verfahren des anderen Trägerabschnitts zur genauen Feinad justierung und -bewegung. In zweckmäßigen Ausführungsbeispielen kann der Andockabschnitt am zweiten Trägerabschnitt, bevorzugt seitlich und/oder quer zur Fahrtrichtung des Transportfahrzeugs, angebracht sein und durch das Verfahren des zweiten Trägerabschnitts mittels der Führungsvor richtung des zweiten Trägerabschnitts an den Andockabschnitt der Zufuhreinrichtung herangefahren bzw. von letzterer entfernt werden.
In zweckmäßigen Ausführungsbeispielen kann der erste Trägerabschnitt auf dem zweiten Trägerabschnitt zumindest in Fahrtrichtung des Transportfahrzeugs beweglich schwimmend gelagert und/oder (geführt) verfahrbar gelagert sein.
In zweckmäßigen Ausführungsbeispielen kann die Übergabeeinrichtung Stopper-Abschnitte, Führungsabschnitte und/oder Andockelemente, insbesondere formschlüssig verbindende Stopper- Abschnitte, Führungsabschnitte und/oder Andockelemente, aufweisen, die vorzugsweise die Bewegung des ersten Trägerabschnitts in einem selbst-zentrierten und/oder verriegelten Transportzustand relativ zu dem zweiten Trägerabschnitt in Fahrtrichtung des Transportfahrzeugs blockieren können. In zweckmäßigen Ausführungsbeispielen kann die Übergabeeinrichtung Stopper- Abschnitte, Führungsabschnitte und/oder Andockelemente, insbesondere formschlüssig verbindende Stopper-Abschnitte, Führungsabschnitte und/oder Andockelemente, aufweisen, die vorzugsweise die Bewegung des zweiten Trägerabschnitts in einem selbst-zentrierten und/oder verriegelten Transport zustand relativ zu dem ersten Trägerabschnitt in oder quer zur Fahrtrichtung des Transportfahrzeugs blockieren kann.
In zweckmäßigen Ausführungsbeispielen kann der erste Trägerabschnitt auf dem zweiten Trägerabschnitt bevorzugt zumindest quer zur Fahrtrichtung des Transportfahrzeugs beweglich schwimmend gelagert sein.
In zweckmäßigen Ausführungsbeispielen kann die Übergabeeinrichtung Stopper-Abschnitte, Führungsabschnitte und/oder Andockelemente, insbesondere formschlüssig verbindende Stopper- Abschnitte, Führungsabschnitte und/oder Andockelemente, aufweisen, die vorzugsweise die Bewegung des ersten Trägerabschnitts in einem selbst-zentrierten und/oder verriegelten Transport zustand relativ zu dem zweiten Trägerabschnitt bevorzugt quer zur Fahrtrichtung des Transportfahrzeugs blockieren können.
In zweckmäßigen Ausführungsbeispielen kann die Übergabeeinrichtung einen Vorspann mechanismus aufweisen, der vorzugsweise den ersten Trägerabschnitt relativ zu dem zweiten Trägerabschnitt in den selbst-zentrierten und/oder verriegelten Transportzustand vorspannt bzw. eine auf den zweiten Trägerabschnitt wirkende Kraft hin zu einer den selbst-zentrierten und/oder verriegelten Transportzustand herstellenden Position des zweiten Trägerabschnitts ausüben kann.
In zweckmäßigen Ausführungsbeispielen kann das Transportfahrzeug als Fahrerloses Transportfahrzeug ausgebildet sein, wobei das Transportfahrzeug insbesondere bevorzugt eine Steuereinrichtung und/oder eine Kommunikationseinrichtung zur drahtlosen Verbindung mit einer externen Steuereinrichtung zum fahrerlosen Steuern des Transportfahrzeugs aufweist. In zweckmäßigen Ausführungsbeispielen kann das Transportfahrzeug zumindest translations angetrieben sein, insbesondere bevorzugt mittels eines Antriebs für eine Translationsbewegung des Transportfahrzeugs.
In zweckmäßigen Ausführungsbeispielen kann das Transportfahrzeug eine automatisierte Lenkunterstützung und/oder Lenksteuerung aufweisen.
In einem weiteren Aspekt wird ein System vorgeschlagen, mit einer Zufuhreinrichtung zum Einsatz an einem Werkzeug- und/oder Werkstückmagazin für eine Werkzeugmaschine und/oder mit einer Ent- bzw. Beladevorrichtung gemäß einem der vorstehenden Aspekte oder auch einzelner Merkmale der unten beschriebenen Ausführungsbeispiele.
Das System kann weiterhin die Werkzeugmaschine (oder auch mehrere Werkzeugmaschinen), eine Werkzeug- bzw. Werkstückwechselvorrichtung und/oder das Werkzeug- und/oder Werkstück magazin umfassen. Zudem kann eine Ent- bzw. Beladestation für das Transportfahrzeug vorgesehen sein, welches eine analog ausgebildete Zufuhreinrichtung umfassen kann.
In zweckmäßigen Ausführungsbeispielen kann das Transportfahrzeug der Ent- bzw. Beladevor richtung dazu eingerichtet sein, an einen oder mehrere Andockabschnitte der Zufuhreinrichtung für das Be- bzw. Entladen der Beladungsleiste der Zufuhreinrichtung anzudocken, insbesondere bevorzugt teil- oder vollautomatisiert.
In zweckmäßigen Ausführungsbeispielen kann die Zufuhreinrichtung eine in eine Ladeposition bringbare Beladungsleiste mit einer Reihe von Werkstück- und/oder Werkzeugaufnahmen aufweisen.
Bevorzugt kann die Übergabeeinrichtung der Ent- bzw. Beladevorrichtung im angedockten Zustand dazu eingerichtet ist, Werkstücke und/oder Werkzeuge an den Werkstück- und/oder Werkzeugaufnahmen der Beladungsleiste an der Ladeposition zu übergeben bzw. einzusetzen und/oder abzuholen bzw. zu entnehmen, insbesondere teil- oder vollautomatisiert.
Weitere Aspekte und deren Vorteile als auch Vorteile und speziellere Ausführungsmöglichkeiten der vorstehend beschriebenen Aspekte und Merkmale werden aus den folgenden, jedoch in keinster Weise einschränkend aufzufassenden Beschreibungen und Erläuterun gen zu den angehängten Figuren und entsprechenden Ausführungsbeispielen und beispielhaften Ausführungsvarianten beschrieben.
Kurzbeschreibung der beigefügten Figuren
Figs. lA und 1B zeigen beispielhafte Perspektivdarstellungen eines Werkzeug-magazins einer Werkzeugmaschine mit einer Ent- bzw. Beladevorrichtung gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung; Fig. 2 zeigt eine beispielhafte Perspektivdarstellung einer Werkzeugleiste (Beladungsleiste) an einer Übergabeposition der Zufuhrvorrichtung des Werkzeugmagazins der Werkzeugmaschine gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung;
Fig. 3 zeigt eine beispielhafte Perspektivdarstellung eines weiteren Ausführungsbeispiels eines Bereitstellungswagens bzw. Transportfahrzeugs einer Ent- bzw. Beladevorrichtung gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung;
Figs. 4A und 4B zeigen beispielhafte Perspektivdarstellungen eines weiteren Ausführungs beispiels eines Bereitstellungswagens bzw. Transportfahrzeugs einer Ent- bzw. Beladevorrichtung gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung;
Figs. 5A und 5B zeigen beispielhafte perspektivische Detaildarstellungen einer Werkzeugleiste (Beladungsleiste) der Zufuhrvorrichtung des Werkzeugmagazins der Werkzeugmaschine gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung;
Figs. 6A bis 6F zeigen beispielhafte Perspektivdarstellungen einer Bereitstellungseinrichtung bzw. Übergabeeinrichtung eines Bereitstellungswagens bzw. Transportfahrzeugs einer Ent- bzw. Beladevorrichtung gemäß Figs. 4A und 4B;
Figs. 7A bis 7L zeigen beispielhafte Perspektivdarstellungen des Bereitstellungswagens bzw. Transportfahrzeugs gemäß Figs. 4A und 4B zur Veranschaulichung eines beispielhaften Belade vorgangs;
Figs. 8A bis 8J zeigen beispielhafte Perspektivdarstellungen des Bereitstellungswagens bzw. Transportfahrzeugs gemäß Figs. 4A und 4B zur Veranschaulichung eines beispielhaften Entladevorgangs;
Fig. 9 zeigt eine beispielhafte Perspektivdarstellung eines Produktionssystems mit mehreren Werkzeugmaschinen und einem fahrerlosen Transportsystem (FTS) mit jeweiligen Ent- bzw. Beladevor richtungen gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung;
Fig. 10 zeigt eine beispielhafte Perspektivdarstellung einer Bereitstellungstation eines Produktionssystems mit fahrerlosem Transportsystem (FTS) mit jeweiligen Ent- bzw. Beladevorrich tungen gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung;
Fig. 11 zeigt eine beispielhafte Perspektivdarstellung eines weiteren Ausführungsbeispiels eines Bereitstellungswagens bzw. Transportfahrzeugs einer Ent- bzw. Beladevorrichtung gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung; und
Fig. 12 zeigt eine beispielhafte Perspektivdarstellung eines weiteren Ausführungsbeispiels eines Bereitstellungswagens bzw. Transportfahrzeugs einer Ent- bzw. Beladevorrichtung gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung. Figs. 13Abis 13D zeigen eine beispielhafte Perspektivdarstellung eines weiteren Ausführungs beispiels eines Bereitstellungswagens bzw. Transportfahrzeugs einer Ent- bzw. Beladevorrichtung gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung.
Detaillierte Beschreibung der beigefügten Figuren und von Ausführungsbeispielen der vorliegenden Erfindung
Im Folgenden werden Beispiele bzw. Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung detailliert unter Bezugnahme auf die beigefügten Figuren beschrieben. Gleiche bzw. ähnliche Elemente in den Figuren können hierbei mit gleichen Bezugszeichen bezeichnet sein, manchmal allerdings auch mit unterschiedlichen Bezugszeichen.
Es sei hervorgehoben, dass die vorliegende Erfindung jedoch in keinster Weise auf die im Folgenden beschriebenen Ausführungsbeispiele und deren Ausführungsmerkmale begrenzt bzw. eingeschränkt ist, sondern weiterhin Modifikationen der Ausführungs-beispiele umfasst, insbesondere diejenigen, die durch Modifikationen der Merkmale der beschriebenen Beispiele bzw. durch Kombination einzelner oder mehrerer der Merkmale der beschriebenen Beispiele im Rahmen des Schutzumfanges der unabhängigen Ansprüche umfasst sind.
Zudem sei darauf hingewiesen, dass im Folgenden lediglich beispielhaft Ausführungsbeispiele einer Ent- bzw. Beladevorrichtung zum Einsatz an einer Werkzeugmaschine in Verbindung mit dem Ent- bzw. Beladen eines Werkzeugmagazins von/mit Werkzeugen beschrieben sind.
Die vorliegende Erfindung betrifft jedoch Ent- bzw. Beladevorrichtungen zum Beladen bzw. Entladen eines Werkzeug- und/oder Werkstückmagazins der Werkzeugmaschine mit Werkzeugen und/oder Werkstücken. Somit können weiterhin Ausführungsbeispiele bereitgestellt werden, bei denen analog zu den folgenden Ausführungsbeispielen Ent- bzw. Beladevorrichtungen zum Einsatz an einer Werkzeugmaschine in Verbindung mit dem Ent- bzw. Beladen eines Werkstückmagazins von/mit Werkstücken vorgesehen sind. Zudem kann die vorliegende Erfindung auch für das Be- bzw. Entladen von Werkstück- bzw. Bauteilmagazinen an einer Werkzeugmaschine bzw. das Be- bzw. Entladen von Werkzeuge und Werkstücke/Bauteile vorhaltenden Hybridmagazinen eingesetzt werden.
Figs. 1A und 1B zeigen beispielhafte Perspektivdarstellungen eines Werkzeug-magazins 200 einer Werkzeugmaschine (nicht gezeigt) mit einer Ent- bzw. Beladevorrichtung 500 gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung.
Das Werkzeugmagazin 200 umfasst beispielhaft ein auf einer Magazinwanne 220 angeord netes Magazingestell 210 an dem beispielhaft zwei Magazinräder 231 und 232 drehbar gehalten sind. Das Werkzeugmagazin 200 ist somit beispielhaft als Radmagazin ausgebildet. Jedes der Magazinräder 231 und 232 umfasst beispielhaft umfänglich angeordnete Werkstückaufnahmen zur Aufnahme von jeweiligen Werkzeugen. So umfasst das erste Magazinrad
231 beispielhaft umfänglich angeordnete Werkzeugaufnahmen 231a bis 331c, und das zweite Magazinrad 232 umfasst beispielhaft umfänglich angeordnete Werkzeugaufnahmen 232a bis 232e. Jede Werkzeugaufnahme ist dazu ausgebildet, ein jeweiliges Werkzeug bzw. eine ein Werkzeug haltende Werkzeugschnittstelle aufzunehmen, insbesondere beispielhaft mit radialer Aufnahme richtung relativ zu dem jeweiligen Magazinrad 231 bzw. 232. Somit sind an den jeweiligen Werkzeugaufnahmen Werkzeuge radial - d.h. mit radial ausgerichteter Werkzeugachse - relativ zu dem jeweiligen Magazinrad ausgerichtet und jeweils radial entnehmbar.
Beispielhaft ist das Werkzeugmagazin 200 derart ausgebildet, dass die Magazinräder 231 und
232 vertikal aufgerichtet und parallel zueinander ausgerichtet sind, wobei die Magazinräder 231 und 232 insbesondere um eine gemeinsame Drehachse, bevorzugt jeweils unabhängig voneinander, gedreht werden können, insbesondere zur Ausrichtung der Werkzeugaufnahmen z.B. zur Entnahme von Werkzeugen durch den später beschriebenen Manipulator 310 einer Werkzeugwechsel vorrichtung 300.
Die vorliegende Erfindung ist jedoch nicht auf ein derartiges Radmagazin beschränkt. Vielmehr können auch Werkzeugmagazine mit einem Magazinrad oder auch Werkzeugmagazine mit drei oder mehr Magazinrädern bereitgestellt werden, siehe z.B. EP 2 750 828 Bl. Des Weiteren ist die vorlie gende Erfindung nicht auf als Radmagazin ausgebildete Werkzeugmagazine beschränkt, sondern kann auch für das Be- bzw. Entladen von anderen Magazinen, wie z.B. Kettenmagazinen bzw. Regal magazinen, zum Einsatz kommen.
Beispielhaft ist in Figs. 1A und 1B eine Werkzeugwechselvorrichtung 300 dargestellt. Die Werkzeugwechselvorrichtung 300 ist dazu eingerichtet, Werkzeuge von dem Werkzeugmagazin 200 (bevorzugt automatisiert bzw. programmgesteuert) zu entnehmen und an der Werkzeugmaschine (nicht dargestellt) bzw. der Arbeitsspindel der Werkzeugmaschine einzuwechseln bzw. an der Werkzeugmaschine entnommene Werkzeuge dem Werkzeugmagazin 200 zuzuführen.
Die Werkzeugwechselvorrichtung 300 umfasst beispielhaft einen Manipulator 310 mit einem Wechselgreifer 311 zum Greifen von Werkzeugen bzw. Werkzeuge haltenden Werkzeugschnittstellen, z.B. als Hohlschaftkegel (HSK) ausgebildete Werkzeugschnittstellen, oder auch Steilkegel- oder Morsekegelschnittstellen. Der Wechselgreifer 311 ist beispielhaft als schwenkbarer Doppelgreifer mit gegenüberliegenden Greiferabschnitten 311a und 311b ausgebildet.
Der Wechselgreifer 311 ist beispielhaft über eine Hub-Schwenk-Achse 312 an einem Manipulatorgehäuse 313 (Manipulatorkörper) gehalten. Das Manipulatorgehäuse 313 umfasst Antriebe für die Hub-Schwenk-Achse 312 zum Antreiben einer beispielhaft horizontalen Hubbewegung des Wechselgreifers 311 weg von bzw. hin zu dem Manipulatorgehäuse 313 (beispielhaft axial zu der Längserstreckung der Hub-Schwenk-Achse 312) und für eine Schwenkbewegung des Wechselgreifer
311 um eine sich axial mit der Hub-Schwenk-Achse 312 erstreckende Schwenkachse.
Das Manipulatorgehäuse 313 ist zudem beispielhaft auf einem linear verfahrbaren Schlitten 314 angeordnet, der auf einer beispielhaft horizontal angeordneten Linearführung 315 auf einem Führungsgestell 316 verfahrbar angeordnet ist. Die Linearführung 315 ist beispielhaft horizontal und insbesondere parallel zu der Drehachse der Magazinräder 231 und 232 des Werkzeugmagazins 200 angeordnet, so dass der Manipulator 310 bzw. das auf dem Schlitten 314 angeordnete Manipulator gehäuse 313 beispielhaft horizontal und parallel zu der Drehachse der Magazinräder 231 und 232 des Werkzeugmagazins 200 verfahrbar ist.
Zur Entnahme eines Werkzeugs bzw. einer ein Werkzeug haltenden Werkzeugschnittstelle aus einer Werkzeugaufnahme eines Magazinrads 231 bzw. 232 verfährt der Manipulator 310 horizontal zu dem entsprechenden Magazinrad 231 bzw. 232, beispielhaft mit dem Wechselgreifer 311 auf Höhe der Drehachse der Magazinräder 231 und 232, um ein Werkzeug bzw. die das Werkzeug haltende Werkzeugschnittstelle an einer auf Höhe der Drehachse der Magazinräder 231 und 232 angeordnetes Werkzeugaufnahme zu greifen und mit einer Hubbewegung der Hub-Schwenk-Achse
312 hin zu dem Manipulatorgehäuse 313 aus der entsprechenden Werkzeugaufnahme zu entnehmen.
Der Manipulator 310 kann dann mit dem entnommenen Werkzeug zu der Seite der Werkzeug maschine (in Fig. 1A beispielhaft die rechte Seite) verfahren, z.B. zu der Stellung gemäß Fig. 1A bzw. 1B (auch als Werkzeugwechselposition bezeichnet), um das Werkzeug mittels einer Schwenkbe wegung des Wechselgreifers 311 und einer Hubbewegung weg von dem Manipulatorgehäuse 313 an der Arbeitsspindel der Werkzeugmaschine einzusetzen.
Analog kann ein von der Arbeitsspindel der Werkzeugmaschine mittels einer Hubbewegung des Wechselgreifers 311 hin zu dem Manipulatorgehäuse 313 entnommenes Werkzeug nach einer entsprechenden Schwenkbewegung des Wechselgreifers 311 wieder an einer Werkzeugaufnahme an einem Magazinrad des Werkzeugmagazins 200 abgelegt werden, indem der Manipulator 310 mittels des Schlittens 314 auf der Linearführung 315 zu dem entsprechenden Magazinrad horizontal verfährt und das Werkzeug bzw. die das Werkzeug haltende Werkzeugschnittstelle über eine Hubbewegung weg von dem Manipulatorgehäuse 313 an einer freien Werkzeugaufnahme des entsprechenden Magazinrads abgelegt bzw. eingesetzt wird.
Zum Zuführen bzw. Beladen des Werkzeugmagazins 200 mit Werkzeugen ist gemäß Figs. 1A und 1B eine Zufuhrvorrichtung 400 gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung vorgesehen. Die Zufuhrvorrichtung 400 ist beispielhaft auf der dem Arbeitsraum der Werkzeugmaschine abgewandten Seite des Werkzeugmagazins 200 angeordnet. Die Zufuhrvorrichtung 400 umfasst beispielhaft eine Beladungsleiste 410, die im vorliegenden Ausführungsbeispiel, in dem Werkzeuge auf der Beladungsleiste 410 gehalten werden, auch als Werkzeugleiste bezeichnet werden kann. Jedoch sind auch Werkstücke bzw. Bauteile haltende Beladungsleisten oder Werkzeuge und Werkstücke bzw. Bauteile haltende Beladungsleisten denkbar bzw. zweckmäßig.
Die Beladungsleiste 410 umfasst beispielhaft eine Mehrzahl von Aufnahmen 411, im vorliegenden Beispiel der Fig. 1A beispielhaft vier Werkzeugaufnahmen 411 zur Aufnahme eines jeweiligen Werkzeugs bzw. einer jeweiligen ein Werkzeug haltenden Werkzeugschnittstelle. Hierbei sind die Werkzeugaufnahmen 411 beispielhaft in einer (sich beispielhaft geradlinig erstreckenden) Reihe angeordnet, die sich in Längsrichtung auf der Oberseite der Beladungsleiste 410 erstreckt.
In weiteren Ausführungsbeispielen kann die Beladungsleiste auch weniger oder bevorzugt mehr als vier Werkzeugaufnahmen 411 aufweisen. Zudem können die Werkzeugaufnahmen auch in zwei oder mehr (bevorzugt parallel verlaufenden) Reihen angeordnet sein.
Die Beladungsleiste 410 ist in Fig. 1A beispielhaft an einer Ladeposition angeordnet, an der die Beladungsleiste 410 mit Werkzeugen beladen werden kann, indem Werkzeuge an der Ladeposition an Werkzeugaufnahmen 411 der Beladungsleiste 410 eingesetzt werden. Auch kann die Beladungsleiste 410 an der Ladeposition entladen werden, indem Werkzeuge an der Ladeposition aus Werkzeugaufnahmen 411 der Beladungsleiste 410 herausgenommen wurden.
Hierbei ist die Beladungsleiste 410 in der Ladeposition beispielhaft horizontal ausgerichtet. Zudem erstreckt sich die Beladungsleiste 410 in der Ladeposition beispielhaft benachbart zu dem äußersten Magazinrad 231 des Werkzeugmagazins parallel zu der Ebenen der Magazinräder bzw. senkrecht zu der Drehachse der Magazinräder.
In Ausführungsbeispielen kann die Werkzeugmaschine bzw. das Werkzeugmagazin ein Maschinen- bzw. Magazingehäuse aufweisen, wobei es dann bevorzugt ist, dass die Beladungsleiste 410 zumindest an der Ladeposition zugänglich ist, z.B. indem die Ladeposition an einer offenen Seite bzw. teilweise geöffneten Seite des Gehäuses angeordnet ist.
In besonders zweckmäßigen Ausführungsbeispielen ist die Ladeposition an einer Tür des Maschinen- bzw. Magazingehäuses angeordnet (bevorzugt als Schiebetür ausgebildet), die sich öffnen und verschließen lässt, bevorzugt mittels eines automatisierten oder gar vollautomatisierten Öffnungs-/Schließmechanismus.
Beispielhaft umfasst die Zufuhrvorrichtung 400 weiterhin ein beispielhaft an dem Magazinge stell 210 angebrachtes Führungsgestell 430 mit an dem Führungsgestell 430 beispielhaft vertikal verlaufenden Linearführungen 431 und 432. An den Linearführungen 431 und 432 ist beispielhaft eine Hebeeinrichtung 420 (Hub-Dreheinrichtung) vertikal verfahrbar gehalten bzw. geführt. Beispielhaft hält bzw. trägt die Hebeeinrichtung 420 die Beladungsleiste 410 und die Hebeein richtung 420 ist beispielhaft dazu eingerichtet, die Beladungsleiste 410 durch vertikales Verfahren an den Linearführungen 431 und 432 aus der in Fig. 1A dargestellten Ladeposition nach oben zu verfahren, insbesondere hin zu einer Übergabeposition der Zufuhreinrichtung (siehe z.B. Fig. 2).
Zudem ist die Hebeeinrichtung 420 beispielhaft dazu eingerichtet, die Beladungsleiste 410 um eine horizontale Drehachse zu drehen, derart, dass die in der Ladeposition beispielhaft horizontal ausgerichtete Beladungsleiste 410 in der Übergabeposition relativ zu der horizontalen Ausrichtung gedreht ist, insbesondere bevorzugt derart, dass die Beladungsleiste 410 in der Übergabeposition vertikal ausgerichtet ist (siehe z.B. Fig. 2).
Beispielhaft ist die horizontale Drehachse, um die die Hebeeinrichtung 420 die Beladungs leiste 410 drehen kann, senkrecht zu der von den vertikal verlaufenden Linearführungen 431 und 432 aufgespannten Ebene, die beispielhaft parallel zu den Ebenen der Magazinräder bzw. senkrecht zu der Drehachse der Magazinräder des Werkzeugmagazins ausgerichtet ist, angeordnet.
Fig. 2 zeigt eine beispielhafte Perspektivdarstellung einer Werkzeugleiste bzw. Beladungs leiste 410 an einer Übergabeposition gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung. Hierbei ist die Beladungsleiste 410 lediglich beispielhaft anders ausgestaltet als in Fig. 1A und gemäß dem weiter unten beschriebenen Ausführungsbeispiel beispielhaft mit acht Werkzeugaufnahmen 411 ausgestat tet, wobei die Werkzeugaufnahmen 411 beispielhaft wieder in einer Reihe verlaufend nebeneinander angeordnet sind.
Aufgrund der Funktionsweise des weiter unten beschriebenen Ausführungsbeispiels weist die Beladungsleiste 410 in Fig. 2 beispielhaft zusätzliche Andockelemente 593 und zusätzliche Positio nierelemente 594 auf, die allerdings für das Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 1A nicht benötigt werden. Das Prinzip der Übergabe an der Übergabeposition ist jedoch in den Ausführungsbeispielen identisch bzw. analog.
In Fig. 2 sind zudem beispielhaft die Werkzeugaufnahmen 231a bis 231f am Magazinrad 231 gezeigt, wobei zwischen den Werkzeugaufnahmen 231a und 231d beispielhaft eine Lücke (sog. Freiplatz) ohne Werkzeugaufnahme am Magazinrad 231 vorgesehen, um es dem Manipulator 310 zu ermöglichen, mit dem Wechselgreifer 311 durch die Lücke zwischen den Werkzeugaufnahmen 231a und 231d kollisionsfrei zu der in der Übergabeposition befindlichen Beladungsleiste 410 zu verfahren. Bevorzugt ist an jedem Magazinrad zumindest eine solche Lücke bzw. Freiplatz vorgesehen.
Die Beladungsleiste 410 ist in der Übergabeposition beispielhaft vertikal ausgerichtet und die Werkzeugaufnahmen 411 sind in der Übergabeposition der Beladungsgleiste 410 auf der dem Manipulator 310 bzw. der Werkzeugwechselvorrichtung 300 zugewandten Seite des Werkzeug magazins 200 angeordnet. Der Manipulator 310 kann zu der Übergabeposition auf der Linearführung 315 verfahren, um ein Werkzeug bzw. eine ein Werkzeug haltende Werkzeugschnittstelle an einer Werkzeugaufnahme 411 der Beladungsleiste 410 zu entnehmen oder einzusetzen.
Da der Manipulator 310 zwischen Übergabeposition und Werkzeugwechselposition hin und her fahren kann und auch alle dazwischen liegenden Magazinräder erreichen kann, kann der Manipulator 310 Werkzeuge von der Beladungsleiste 410 zu jedem Magazinrad und auch direkt zur Arbeitsspindel der Werkzeugmaschine für einen Werkzeugwechsel bringen, um das Werkzeug in das Bearbeitungssystem der Werkzeugmaschine einzubringen, und der Manipulator 310 kann auch aus der Arbeitsspindel sowie aus jedem Magazinrad Werkzeuge entnehmen und zu der Beladungsleiste 410 in der Übergabeposition bringen, um das Werkzeug aus dem Bearbeitungssystem der Werkzeugmaschine herauszunehmen.
Gemäß diesem Ausführungsbeispiel (und auch den weiteren Ausführungsbeispielen) verfährt der Manipulator 310 beispielhaft auf Höhe der Drehachsen der Magazinräder und kann daher auf eine Werkzeugaufnahme 411 bzw. ein an dieser Werkzeugaufnahme 411 gehaltenes Werkzeug zugreifen, die auf Höhe der Drehachsen der Magazinräder angeordnet ist, wenn die Beladungsleiste 410 sich in der Übergabeposition (z.B. gemäß Fig. 2) befindet.
Um dem Manipulator 310 zu ermöglichen, auf eine andere Werkzeugaufnahme 411 der Beladungsgleiste 410 bzw. eine an dieser anderen Werkzeugaufnahme 411 gehaltenes Werkzeug zuzugreifen, kann die Beladungsleiste 410 an der Übergabeposition in der vertikalen Ausrichtung verbleibend durch eine reine Hubbewegung der Hebeeinrichtung 420 nach oben oder nach unten verfahren werden, um die jeweilig gewünschte Werkzeugaufnahme 411 mit der Position auf Höhe der Drehachse der Magazinräder auszurichten.
Die Hebeeinrichtung 420 ist bevorzugt dazu eingerichtet, die Hub- und Drehbewegungen der Beladungsleiste 410 unabhängig voneinander auszuführen. Bevorzugt ist die Hebeeinrichtung 420 dazu eingerichtet, die Hub- und Drehbewegungen der Beladungsleiste 410 hintereinander oder gleichzeitig auszuführen. Insbesondere ist die Hebeeinrichtung 420 bevorzugt dazu eingerichtet, die Hubbewegung der Beladungsleiste 410 an der Übergabeposition ohne Drehbewegung durchzuführen. In Ausführungsbeispielen kann eine die Hebebewegung antreibende Hubachse und eine die Dreh- bzw. Schwenkbewegung antreibende Dreh- oder Schwenkachse gekoppelt oder entkoppelt sein.
In diesem Ausführungsbeispiel ist die Beladungsleiste 410 beispielhaft an der Hebeeinrich tung 420 (Hubeinrichtung bzw. Hub-Dreh- oder Hub-Schwenk-Einrichtung) angebracht und beispiel haft fest verbaut. In weiteren Ausführungsbeispielen kann die Hebeeinrichtung 420 auch dazu eingerichtet sein, die Beladungsleiste 410 mittels einer Eingreifeinrichtung zu greifen (z.B. gemäß der Ausführung der DE 10 2018 201426 Al). Es ist hierbei bisher vorgesehen, dass die Beladungsleiste 410 an der Ladeposition manuell zu bestücken bzw. zu beladen ist. Hierfür muss ein Bediener die Werkzeuge an den Werkzeugauf nahmen 411 der Beladungsgleiste 410 einzeln manuell einsetzen, bei schweren Werkstücken ggf. mittels eines externen Kransystems unterstützt. Dies ist aufwendig und platzraubend. Die folgenden Ausführungsbeispiele verbessern diese Situation signifikant, da eine effizientere, schnellere, genauere und sicherere Beladungsmöglichkeit geschaffen wird, die insbesondere weitere Automatisierungs-möglichkeiten schafft.
Folglich ist es erfindungsgemäß und im Gegensatz zum Stand der Technik, d.h. z.B. im Gegen satz zu der DE 102018201426 Al, nicht vorgesehen, dass die Beladungsleiste 410 in der Ladeposi tion manuell durch einen Bediener bestückt wird, sondern das Beladen bzw. Entladen ist mit zusätz licher Automatisierung versehen, indem eine teil- oder vollautomatisierte Ent- bzw. Beladevorrichtung 500 vorgesehen ist.
Die Ent- bzw. Beladevorrichtung 500 umfasst beispielhaft ein Transportfahrzeug 510. In dem Ausführungsbeispiel gemäß Figs. 1A und 1B ist das Transportfahrzeug 510 beispielhaft als fahrerloses Transportfahrzeug 510 (Abk.: FTF für Fahrerloses Transportfahrzeug) ausgebildet. Im englischen Sprachraum kann ein derartiges Fahrzeug auch als „Automated Guided Vehicle“ oder „Automatic Guided Vehicle“ bzw. kurz AGV bezeichnet werden.
Durch die Verwendung von fahrerlosen Transportfahrzeugen, die beispielsweise mit einer zentralen Rechner- und/oder Steuerungseinheit per Funk, WLAN oder dergleichen in Kontakt steht, können Produktionsabläufe noch effektiver gesteuert und automatisiert werden. Dazu zählen auch die Optimierung der Fahrwege der Transportfahrzeuge, die Taktung mit den Werkzeug maschinen/Fertigungszentren etc.
Dies ist die bevorzugte Ausgestaltung des Transportfahrzeugs 510, in der es als fahrerloses Transportfahrzeug bzw. AGV eines fahrerlosen Transportsystems ausgebildet bzw. verwirklicht ist. Jedoch muss nicht unbedingt ein fahrerloses Transportsystem verwendet werden, und jegliche andere Fahrzeuge, können ebenfalls als Transportfahrzeug Anwendung finden. Zum Beispiel kann das Transportfahrzeug auch als manuell gelenktes bzw. manuell geführtes (aber vorzugsweise angetriebenes) Transportfahrzeug ausgebildet sein, siehe z.B. Fig. 3.
Das fahrerlose Transportfahrzeug 510, welches beispielhaft auf einer Grundfläche (beispielsweise einem Hallenboden) frei verfahrbar (d.h. insbesondere z.B. nicht schienengebunden oder dergleichen) ist, umfasst beispielhaft angetriebene Räder 511 und einen internen Antrieb für die Räder. Zudem umfasst das fahrerlose Transportfahrzeug 510 intern bevorzugt ein Sensor- und Steuersystem zum Steuern des fahrerlosen Transportfahrzeugs 510.
Dabei können die Räder 511 über einen Antriebsstrang (nicht dargestellt) mit einem zentralen Antriebsmotor verbunden sein, sie können aber auch jeweils über einen eigenen Antriebsmotor (z.B. einen oder mehrere Elektromotoren) verfügen, welche z.B. durch eine interne Steuerung des internen Sensor- und Steuersystems einzeln angesteuert werden können.
Weiterhin können die Räder 511 in bevorzugten Ausführungsbeispielen gegebenenfalls einzeln angelenkt werden, so dass eine überaus flexible Fahrweise und Positionierung (beispielsweise Drehen auf der Stelle, Seitwärtsfahrten etc.) des fahrerlosen Transportfahrzeugs 510 ermöglicht werden. Die Räder 511 können aber auch durch eine gegensätzlich gerichtete Bewegung das fahrerlose Fahrzeug 510 in eine drehende Bewegung versetzen, um eine Positionierung des fahrerlosen Fahrzeugs 510 herbeizuführen.
Alternativ können statt der Räder 511 auch Ketten bzw. ein Raupenfahrwerk bzw. eine Kombination aus Rädern und Ketten / Raupenfahrwerk genutzt werden, um die Beweglichkeit bzw. die Flexibilität des fahrerlosen Transportfahrzeugs 510 weiter zu erhöhen.
Eine besonders bevorzugte Ausführungsform der Räder 511 sind sogenannte Mecanum- Räder. Sie ermöglichen durch bloße Steuerung ihrer Drehrichtung eines jeden Rades 511 eine Rotationsbewegung (Drehbewegung) des fahrerlosen Transportfahrzeugs 510 auf der Stelle, eine Translationsbewegung des fahrerlosen Transportfahrzeugs 510 sowohl in Längsrichtung (Vorwärts, Rückwärts) als auch in Querrichtung (Seitwärtsbewegung) des fahrerlosen Transportfahrzeugs 510, sowie im 45°-Winkel zur Längs- bzw. Querrichtung.
Durch den Einsatz von Mecanum-Rädern kann in vorteilhafter Weise auf einen Lenkmecha nismus für die Räder 511 gänzlich verzichtet werden und einzig allein mit der internen Steuerung eine entsprechende Positionierbewegung des fahrerlosen Transportfahrzeugs 510 erzeugt werden.
Weiterhin kann es in beispielhaften Ausgestaltungen vorteilhaft möglich sein, dass das Trans portfahrzeug 510 beispielsweise mit der Werkzeugmaschine bzw. einer numerischen Maschinen steuerung der Werkzeugmaschine (oder einem anderen bestimmten Zielort) in Kontakt (z.B. per Funk, Bluetooth, WLAN etc.) steht, um Informationen bzw. Signale direkt miteinander austauschen zu können. Dies kann ferner auch über eine Rechner- bzw. Steuereinheit erfolgen, die mit dem Trans portfahrzeug 510 und der Werkzeugmaschine bzw. einer numerischen Maschinensteuerung der Werkzeugmaschine in Kontakt steht.
Das fahrerlose Transportfahrzeug 510 kann weiterhin einen internen Energiespeicher umfassen, wobei hierfür vorzugsweise ein elektrischer Energiespeicher wie z.B. eine oder mehrere bevorzugt aufladbare Batterien Anwendung finden. Jedoch ist der interne Energiespeicher nicht auf elektrische Energie beschränkt, so dass auch mechanische Energie im Bedarfsfall gespeichert werden kann in Form von z.B. unter Druck gesetzte Fluide oder Verformungsenergie (z.B. eines federnden Elementes). Weitere Energiespeicher für z.B. Hydraulik oder Pneumatik können ebenso in dem Fahrgestell des Fahrzeugs 510 untergebracht sein. Das fahrerlose Transportfahrzeug 510 gemäß Fig. 1A umfasst beispielhaft auf der Fahrzeug oberseite eine Ent- und Beladeeinrichtung 520 (z.B. ein abnehmbares Ent- und Belademodul) mit einem beispielhaft nach Vorne (d.h. z.B. in Flauptfahrrichtung zeigend) ausgerichteten Andock abschnitt 523 mit beispielhaften Andockelementen 521 und 522 und einem Werkzeughalteabschnitt 530 (Aufnahmeabschnitt) an dem beispielhaft eine in Reihe angeordnete Mehrzahl von Werkzeugen WZ bzw. eine in Reihe angeordnete Mehrzahl von Werkzeuge WZ haltenden Werkzeugschnittstellen gehalten sind. In anderen Ausführungsbeispielen können auch Werkstücke bzw. Werkstücke haltende Werkstückeinspannmittel am Halteabschnitt 530 (Aufnahmeabschnitt) gehalten sein.
Die Werkzeuge WZ bzw. Werkzeugschnittstellen werden beispielhaft in einer horizontal ausgerichteten Reihe angeordnet an dem Werkzeughalteabschnitt 530 gehalten. Hierbei sind die Werkzeuge WZ beispielhaft derart an dem Werkzeughalteabschnitt 530, dass sie mit ihrer vertikal ausgerichteten Werkzeugachse mit nach unten weisender Werkzeugschnittstelle gehalten sind, beispielhaft in einer senkrecht zu der Flauptfahrrichtung des Werkzeugs bzw. parallel zu der nach Vorne weisenden Andockfläche des Andockabschnitts angeordneten Reihe.
In Fig. lA sind die Werkzeugschnittstellen beispielhaft als Flohlschaftkegel (FISK) ausgebildet. Der Werkzeughalteabschnitt 530 umfasst somit beispielhaft Halteabschnitt zur Aufnahme bzw. zum Halten von Flohlschaftkegel-Werkzeugschnittstellen. Der Werkzeughalteabschnitt 530 kann jedoch in weiteren Ausführungsbeispielen dazu eingerichtet sein, andere Werkzeugschnittstellen, wie z.B. Steilkegel oder Morsekegel, zu halten bzw. aufzunehmen.
Die Beladevorrichtung 500 umfasst in diesem Ausführungsbeispiel beispielhaft eine Andockeinrichtung an der Beladeposition der Zufuhrvorrichtung 400, wobei die Andockeinrichtung mit einem Andockabschnitt 590 zum Andocken des korrespondierenden Andockabschnitts 523 der Ent- und Beladeeinrichtung 520 versehen ist.
Das fahrerlose Transportfahrzeug 510 ist dazu eingerichtet, den Andockabschnitt 590 anzufahren und mit dem Andockabschnitt 523 der Ent- und Beladeeinrichtung 520 anzudocken.
Hierbei umfasst der Andockabschnitt 523 der Ent- und Beladeeinrichtung 520 auf dem fahrerlosen Transportfahrzeug 510 beispielhaft ein als Datenschnittstelle bzw. I/O-Link ausgebildetes mittleres Andockelement 521, das dazu eingerichtet ist, bei dem Andocken mit einem entsprechen den mittleren Andockelement 591 des Andockabschnitts 590 verbunden zu werden.
Über die Datenschnittstelle bzw. das I/O-Link der dann verbundenen Andockelemente 591 und 521 können zum Beispiel die entsprechenden Werkzeuge (bzw. Werkstücke und/oder Bauteile) direkt oder indirekt betreffende Daten ausgetauscht werden, z.B. den zu beladenden bzw. zu entladenden Werkzeugen (bzw. Werkstücken und/oder Bauteilen) zugeordnete Werkzeugdaten (bzw. Werkstück- und/oder Bauteildaten). Dies kann z.B. bedeuten, dass die Steuereinrichtung des fahrerlosen Transportfahrzeugs 510, wenn das Transportfahrzeug 510 an der Werkzeugmaschine zu beladende Werkzeuge (bzw. Werk stücke und/oder Bauteile) bringt, über die Datenschnittstelle bzw. das I/O-Link der dann verbundenen Andockelemente 591 und 521 an die Maschinensteuerung bzw. an eine computerimplementierte Werkzeugmaschinen-Bedieneinrichtung Werkzeugdaten (bzw. Werkstück- und/oder Bauteildaten) zu den gebrachten Werkzeugen (bzw. Werkstücken und/oder Bauteilen) überträgt, die Informationen zu den gebrachten Werkzeugen (bzw. Werkstücken und/oder Bauteilen) angeben, wie z.B. Werkzeug- Identifikationsnummern, Angaben zu Werkzeugtyp, Werkzeuggröße, Werkzeugmodelldaten, Werk zeuggeometrie, Werkzeugcharakteristiken, bzw. Werkzeugabnutzungs-zustand, etc. (bzw. korrespon dierende Daten zu gebrachten Werkstücken und/oder Bauteilen).
Für den Fall, dass das fahrerlose Transportfahrzeug 510 Werkzeuge (bzw. Werkstücke und/oder Bauteile) an der Werkzeugmaschine entlädt bzw. abholt, kann die Maschinensteuerung bzw. eine computerimplementierte Werkzeugmaschinen-Bedieneinrichtung der Steuereinrichtung des fahrerlosen Transportfahrzeugs 510 entsprechende Werkzeugdaten (bzw. Werkstück- und/oder Bauteildaten) über die Datenschnittstelle bzw. das I/O-Link der dann verbundenen Andockelemente 591 und 521 übertragen.
Zudem kann in vorteilhafter Weise die Schnittstelle der dann verbundenen Andockelemente
591 und 521 eine Einrichtung zur kontaktlosen Übertragung von Signalen aufweisen. Diese Einrichtung zur kontaktlosen Signalübertragung kann beispielsweise als Sender-/Empfängerspule ausgebildet sein, oder aber als Induktivkoppler mit I/O-Link zur berührungsglosen Übertragung der Signale. Zudem oder alternativ ist eine optische Signalübertragung denkbar.
Dabei kann die Einrichtung an jeder beliebigen Stelle an der Schnittstelle der dann verbundenen Andockelemente 591 und 521 oder auch außerhalb der Schnittstelle der dann verbundenen Andockelemente 591 und 521 vorgesehen sein, wobei in vorteilhafter Weise die Einrichtung zur kontaktlosen Signalübertragung zentral/mittig in der Schnittstelle der dann verbundenen Andockelemente 591 und 521 vorgesehen ist.
Beispielhaft umfasst der Andockabschnitt 523 der Ent- und Beladeeinrichtung 520 auf dem fahrerlosen Transportfahrzeug 510 weitere Andockelemente 522 (beispielhaft als Spannkonen ausgebildet), die dazu eingerichtet sind, bei dem Andocken mit entsprechenden Andockelementen
592 des Andockabschnitts 590 verbunden zu werden bzw. an diese anzudocken.
Dies führt vorteilhaft zu einer genauen Positionierung des fahrerlosen Fahrzeugs 510 im Andockzustand bzw. im an den Andockabschnitt 590 angedockten Zustand, in dem das fahrerlose Transportfahrzeug 510 in einer vordefinierten Ladeposition positioniert ist. In Ausführungsbeispielen können die Andockelemente 522 beispielhaft mit den jeweiligen Andockelementen 592 arretiert bzw. verriegelt werden, so dass eine mechanische Verriegelung der angedockten Andockabschnitte bereitgestellt werden kann.
Hierfür können beispielsweise konenförmige Abschnitte als Andockelemente 522 bzw. 592 dazu vorgesehen sein, die entsprechende Ent- und Beladeeinrichtung 520 auf dem fahrerlosen Transportfahrzeug 510 gegenüber der Zufuhrvorrichtung 400 auszurichten und bevorzugt auch zu fixieren. Für ein derartigen Ausrichten und gleichzeitiges Fixieren können in Ausführungsbeispielen vorteilhaft Spannkonen verwendet werden, wie sie beispielsweise bereits von der Aufnahme für Paletten in einer Werkzeugmaschine bekannt sind.
Die Andockelemente 522 und/oder 592 können zudem eine oder mehrere Schnittstellen zur Übertragung von mechanischer Energie (beispielsweise eine angetriebene Rotation eines Kupplungselements am entsprechenden Andockelement) und/oder elektrischer, hydraulischer und/oder pneumatischer Energie aufweisen.
Das Übertragen von elektrischer Energie kann z.B. auch zum Aufladen der Batterie(n) des fahrerlosen Transportfahrzeugs 510 verwendet werden. Ferner könnten aber auch beispielsweise Betriebsmittel wie Kühl-Schmierstoff zugeleitet werden. Hierfür können beispielsweise entsprechende Befestigungsmittel und elektrische und/oder Fluide leitende Anschlüsse (Befestigungsmittel und Anschlüsse) vorgesehen sein.
Fig. 1B zeigt das fahrerlose Transportfahrzeugs 510 beispielhaft in dem an der Ladeposition angedockten Zustand. Hierbei ist der in Fig. 1A noch offen sichtbare Andockabschnitt 523 des fahrerlosen Transportfahrzeugs 510 an dem Andockabschnitt 590 an der Ladeposition angedockt.
Die Beladungsleiste 410 ist in Fig. 1B mittels der Hebeeinrichtung 420 beispielhaft nach unten verfahren und ist in diesem Zustand auf einer Höhe positioniert, die tiefer liegt, als die Höhe des Werkzeughalteabschnitts 530 des fahrerlosen Transportfahrzeugs 510. Durch die genaue Positionierung des fahrerlosen Transportfahrzeugs 510 im angedockten Zustand liegt die Reihe von Halteabschnitten des Werkzeughalteabschnitts 530 genau über der Reihe der Aufnahmeabschnitte 411 der Beladungsleiste 410.
Insbesondere umfasst der Werkzeughalteabschnitt 530 in Figs. 1A und 1B lediglich beispielhaft vier Halteabschnitte. Beispielhaft (ohne Einschränkung auf genau vier) ist somit die Anzahl der Halteabschnitte des Werkzeughalteabschnitts 530 gleich groß wie die Anzahl der Werkzeugaufnahmen 411 der Beladungsleiste 410 und zudem sind die Halteabschnitte des Werkzeughalteabschnitts 530 in einer Reihe benachbart angeordnet, bei gleichem Abstand wie der Abstand zwischen Werkzeugaufnahmen 411 der Beladungsleiste 410.
Bevorzugt ist in Ausführungsbeispielen die Anzahl der Halteabschnitte des Werkzeughalteab schnitts 530 jeweils bevorzugt kleiner oder gleich der Anzahl der Werkzeugaufnahmen 411 der Beladungsleiste 410, besonders bevorzugt ist die Anzahl der Werkzeugaufnahmen 411 der Beladungsleiste 410 ein ganzzahliges Vielfaches der Anzahl der Halteabschnitte des Werkzeughalte- abschnitts 530.
Gemäß Fig. 1B kann die Beladungsleiste 410 nun von der Hebeeinrichtung 420 angehoben werden, bis die an den Halteabschnitte des Werkzeughalteabschnitts 530 gehaltenen Werkzeuge WZ bzw. Werkzeugschnittstellen in den Werkzeugaufnahmen 411 der Beladungsleiste 410 aufgenommen bzw. eingesetzt sind.
Dann kann der angedockte Zustand verlassen werden und das fahrerlose Transportfahrzeug 510 kann nach hinten von der Ladeposition wegfahren, so dass die Werkzeuge bzw. Werkzeug schnittstellen aus den Halteabschnitten des Werkzeughalteabschnitts 530 freigegeben werden und die Beladungsleiste 410 zur Übergabeposition angehoben werden kann. Dies schließt einen beispielhaften vollautomatisierten Beladungsvorgang ab.
Weiterhin kann ein Entladungsvorgang durchgeführt werden, indem die mit Werkzeugen besetzte Beladungsleiste 410 in die Ladeposition verfahren wird und das Transportfahrzeug 510 an den Andockabschnitt 590 heranfährt und andockt, wobei die Halteabschnitte des Werkzeughalteab schnitts 530 an die Werkzeuge WZ herangefahren werden und in Greiferrillen der Werkzeugschnitt stellen der an der Beladungsleiste 410 gehaltenen Werkzeuge eingreifen, wenn das Transportfahr zeug 510 angedockt wird. Dann kann die Beladungsleiste 410 nach unten verfahren werden, wobei die Aufnahmen 411 der Beladungsleiste 410 die an den Halteabschnitten des Werkzeughalteab schnitts 530 gehaltenen Werkzeuge frei gibt.
Dann kann der angedockte Zustand verlassen werden und das fahrerlose Transportfahrzeug 510 kann nach hinten von der Ladeposition wegfahren, wobei die Werkzeuge bzw. Werkzeugschnitt stellen an den Halteabschnitten des Werkzeughalteabschnitts 530 gehalten sind. Dies schließt einen beispielhaften vollautomatisierten Entladungsvorgang ab.
Die Bewegung der Beladungsleiste 410 an der Ladeposition kann mit dem Andockvorgang synchronisiert werden, indem der Andockzustand über eine Datenschnittstelle, den verbundenen 1/0- Link und/oder über die Verriegelung der Andockelemente von der Maschinensteuerung der Werkzeug maschine oder einer Steuereinrichtung der Zufuhrvorrichtung detektiert wird. Zudem kann die Annäherung des Fahrzeugs 510 über Bewegungssensoren und/oder über eine kontaktlose Kommunikationsverbindung überwacht werden.
Folglich ergibt sich eine vollautomatisierte Beladung bzw. Entladung von Werkzeugen (oder Werkstücken bzw. Bauteilen) an der Werkzeugmaschine. Es sei darauf hingewiesen, dass eine analoge Andockstation in einem Lagerbereich vorgesehen sein kann, so dass die Ent- bzw. Beladevorrichtung 500 bzw. das fahrerlose Transportfahrzeug 510 an der Andockstation (analog zur Andockstation mit dem Andockabschnitt 590 und einer möglichen Zufuhrvorrichtung an einem Lagermagazin) teil- oder vollautomatisiert bestückt werden kann für das dann folgende teil- oder vollautomatisierte Beladen einer Werkzeugmaschine.
Bevorzugt verfährt das Fahrzeug 510 zwischen Ladepositionen an Werkzeugmaschinen und Ladepositionen bzw. Andockstationen an Werkzeug und/oder Bauteillagern vollautomatisch.
In weiteren Ausführungen ist es jedoch möglich, eine vereinfachte Ausgestaltung bereitzustellen, in der das Fahrzeug 510 manuell gesteuert oder gelenkt wird, ggf. jedoch angetrieben bzw. mit Antriebs- und/oder Lenkunterstützung; siehe hierzu Fig. 3.
Fig. 3 zeigt eine beispielhafte Perspektivdarstellung eines weiteren Ausführungsbeispiels eines Bereitstellungswagens bzw. Transportfahrzeugs 510 einer Ent- bzw. Beladevorrichtung 500 gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung.
Das Transportfahrzeug 510 in Fig. 3 weist analog zu dem fahrerlosen Transportfahrzeug 510 in Fig. 1A beispielhaft auf der Fahrzeugoberseite eine Ent- und Beladeeinrichtung 520 (z.B. ein abnehmbares Ent- und Belademodul) mit einem beispielhaft nach Vorne (d.h. z.B. in Hauptfahr richtung oder aber in anderen Ausführungsbeispielen quer zur Hauptfahrfahrrichtung zeigend) ausgerichteten Andockabschnitt 523 mit beispielhaften Andockelementen 521 und 522 und einem Werkzeughalteabschnitt 530 an dem beispielhaft eine Reihe bzw. Mehrzahl von Werkzeugen WZ bzw. Werkzeuge WZ haltenden Werkzeugschnittstellen gehalten sind. Dies ist analog zu der vorstehenden Beschreibung zu Figs. lA und 1B.
Im Unterschied zu der Ausführung von Figs. 1A und 1B ist das Transportfahrzeug 510 in Fig. 3 jedoch mit einem Griffabschnitt G ausgestattet, an dem ein Bediener B das Fahrzeug greifen und potentiell antriebsunterstützt schieben und/oder lenken kann.
Das Transportfahrzeug 510 in Fig. 3 ist dazu eingerichtet, den Andockabschnitt 590 anzufahren bzw. vom Bediener an diesen herangefahren zu werden, und mit dem Andockabschnitt 523 der Ent- und Beladeeinrichtung 520 gemäß Fig.lA anzudocken.
Beispielhaft umfasst der Andockabschnitt 523 der Ent- und Beladeeinrichtung 520 auf dem Transportfahrzeug 510 wiederum weitere Andockelemente 521 (beispielhaft als Spannkonen ausgebildet), die dazu eingerichtet sein können, bei dem Andocken mit entsprechenden Andockelementen 592 des Andockabschnitts 590 verbunden zu werden bzw. an diese anzudocken. Dies führt vorteilhaft wiederum zu einer genauen Positionierung des fahrerlosen Fahrzeugs 510 im Andockzustand bzw. im an den Andockabschnitt 590 angedockten Zustand, in dem das fahrerlose Transportfahrzeug 510 in einer vordefinierten Ladeposition positioniert ist.
Im angedockten Zustand analog zu Fig. 1B kann die Beladungsleiste 410 von der Hebeeinrichtung 420 angehoben werden, bis die an den Halteabschnitte des Werkzeug- halteabschnitts 530 gehaltenen Werkzeuge WZ bzw. Werkzeugschnittstellen in den Werkzeug- aufnahmen 411 der Beladungsleiste 410 aufgenommen bzw. eingesetzt sind. Dann kann der angedockte Zustand verlassen werden und das Transportfahrzeug 510 kann durch den Bediener B nach hinten von der Ladeposition weggefahren werden, so dass die Werkzeuge bzw. Werkzeugschnitt stellen aus den Halteabschnitten des Werkzeughalteabschnitts 530 freigegeben werden und die Bela dungsleiste 410 zur Übergabeposition angehoben werden kann. Dies schließt einen beispielhaften teilautomatisierten Beladungsvorgang ab.
Weiterhin kann ein Entladungsvorgang durchgeführt werden, indem die mit Werkzeugen besetzte Beladungsleiste 410 in die Ladeposition verfahren wird und das Transportfahrzeug 510 vom Bediener B an den Andockabschnitt 590 herangefahren wird und andockt, wobei die Halteabschnitte des Werkzeughalteabschnitts 530 an die Werkzeuge WZ herangefahren werden und in Greiferrillen der Werkzeugschnittstellen der an der Beladungsleiste 410 gehaltenen Werkzeuge eingreifen, wenn das Transportfahrzeug 510 angedockt wird.
Dann kann die Beladungsleiste 410 nach unten verfahren werden, wobei die Aufnahmen 411 der Beladungsleiste 410 die an den Halteabschnitten des Werkzeughalteabschnitts 530 gehaltenen Werkzeuge frei gibt. Dann kann der angedockte Zustand verlassen werden und das Transportfahrzeug 510 kann durch den Bediener B nach hinten von der Ladeposition weggefahren werden, wobei die Werkzeuge bzw. Werkzeugschnittstellen an den Halteabschnitten des Werkzeughalteabschnitts 530 gehalten sind. Dies schließt einen beispielhaften teilautomatisierten Entladungsvorgang ab.
Die Bewegung der Beladungsleiste 410 an der Ladeposition kann mit dem Andockvorgang synchronisiert werden, indem der Andockzustand über eine Datenschnittstelle, den verbundenen 1/0- Link und/oder über die Verriegelung der Andockelemente von der Maschinensteuerung der Werkzeugmaschine oder einer Steuereinrichtung der Zufuhrvorrichtung detektiert wird. Zudem kann die Annäherung des Fahrzeugs 510 über Bewegungssensoren und/oder über eine kontaktlose Kommunikationsverbindung überwacht werden.
Folglich ergibt sich eine teilautomatisierte Beladung bzw. Entladung von Werkzeugen (oder Werkstücken bzw. Bauteilen) an der Werkzeugmaschine. Es sei darauf hingewiesen, dass eine analoge Andockstation in einem Lagerbereich vorgesehen sein kann, so dass die Ent- bzw. Beladevor richtung 500 bzw. das vom Bediener B geführte Transportfahrzeug 510 an der Andockstation (analog zur Andockstation mit dem Andockabschnitt 590 und einer möglichen Zufuhrvorrichtung an einem Lagermagazin) teil- oder vollautomatisiert bestückt werden kann für das dann folgende teil- oder vollautomatisierte Beladen einer Werkzeugmaschine.
Figs. 4A und 4B zeigen beispielhafte Perspektivdarstellungen eines weiteren Ausführungs beispiels eines Bereitstellungswagens bzw. Transportfahrzeugs 510 einer Ent- bzw. Beladevorrichtung 500 gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung. Analog zu dem Ausführungsbeispiel gemäß Figs. 1A und 1B ist das Transportfahrzeug beispielhaft als fahrerloses Transportfahrzeug 510 ausgebildet. Im Unterbau sowie im Inneren kann das fahrerlose Transportfahrzeug 510 analog zu dem fahrerlosen Transportfahrzeug 510 gemäß Figs. 1A und 1B ausgestaltet sein, so dass alle vorstehenden Beschreibungen zum fahrerlosen Transport fahrzeug Anwendung finden können.
Das fahrerlose Transportfahrzeug 510 gemäß Figs. 4A und 4B unterscheidet sich jedoch in der Ausgestaltung der auf dem fahrerlosen Transportfahrzeug 510 angeordneten Ent- bzw. Beladeeinrichtung 520.
Das fahrerlose Transportfahrzeug 510 gemäß Figs. 4A und 4B umfasst eine Ent- bzw. Beladeeinrichtung 520, an der oben vorderseitig bzw. stirnseitig wieder ein Werkzeughalteabschnitt 530 mit Flalteabschnitten vorgesehen ist, die jeweilige Werkzeuge bzw. Werkzeugschnittstellen halten können. In Figs. 4A und 4B sind beispielhaft nur Werkzeugschnittstellen WZS ohne Werkzeug gezeigt, die allerdings analog zu Fig. 1A jeweilige Werkzeuge halten können.
Beispielhaft umfasst die Ent- bzw. Beladeeinrichtung 520 eine Übergabeeinrichtung 540 mit Linearführungen 542, auf denen ein Schlitten 541 linear verfahrbar angeordnet ist. Der Schlitten 541 trägt beispielhaft den Werkzeughalteabschnitt 530 mit den beispielhaft Werkzeugschnittstellen WZS haltenden Halteabschnitten. Dies hat den Vorteil, dass der Werkzeughalteabschnitt 530 im angedockten Zustand des fahrerlosen Transportfahrzeugs 510 an der Ladeposition der Beladungsleiste 410 zur Beladungsleiste hin verfahren werden kann.
Für den Andockzustand weist die Ent- bzw. Beladeeinrichtung 520 Andockabschnitte 523 mit jeweiligen Andockelementen 524 auf. Dies ermöglicht teil- bzw. vollautomatisierte Beladungsvorgänge bzw. Entladungsvorgänge, in denen das Verfahren des Werkzeughalteabschnitts 530 relativ zur Beladungsleiste 410 für das Entnehmen bzw. Einsetzen der Werkzeuge vorteilhaft im angedockten und damit genau positionierten Zustand (Andockzustand) des fahrerlosen Transportfahrzeugs 510 durchgeführt werden kann (was in Figs. 1A und IC durch Verfahren des Transportfahrzeugs geschieht). Dies erhöht die Genauigkeit und Effizienz der Beladungs- und Entladungsvorgänge.
Zudem können die Andockabschnitte 523 mit jeweiligen Andockelementen 524 direkt mit Andockelementen 593, die direkt an der Beladungsleiste 410 angebracht sein können (siehe z.B. Fig. 2) andocken, wobei beispielhaft keine Verriegelung der Andockelemente 524 und 593 vorgesehen sein kann. Das Andocken ist dann in dem nicht-verriegelten Kontakt der Andockelemente 524 und 593 verwirklicht.
Figs. 5A und 5B zeigen beispielhafte perspektivische Detaildarstellungen einer Werkzeugleiste (Beladungsleiste) der Zufuhrvorrichtung des Werkzeugmagazins der Werkzeugmaschine gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung. Die Beladungsleiste 410 ist analog zu Fig. 2 ausgestaltet und kann mittels einer Hebevor richtung 420 entlang Führungen 431 und 432 analog zu der Beschreibung der Figs. 1A bis 2 aus der in Fig. 5A dargestellten Ladeposition in die Übergabeposition angehoben und gedreht werden.
Beispielhaft ist in Fig. 5A ein Maschinengehäuse 110 der Werkzeugmaschine 100 gezeigt, in dem Zufuhrvorrichtung 400, Werkzeugmagazin 200, Werkzeugwechselvorrichtung 300, Arbeits spindel und Arbeitsraum angeordnet sein können. Zudem ist eine beispielhaft automatisch steuerbare Schiebetür 120 (beispielhaft im geöffneten Zustand) gezeigt, die automatisch geschlossen werden kann, um die Ladeposition der Zufuhrvorrichtung 400 bzw. die Beladungsleiste 410 nach außen abzuschotten, wenn kein Ent- oder Beladevorgang durchgeführt wird.
Seitlich zur Ladeposition ist an der Maschinengehäusewand beispielhaft eine Bedienvor richtung 440 der Zufuhrvorrichtung 400 angeordnet. Hier kann ein Bediener, beispielhaft über einen Touchscreen an der Bedienvorrichtung 440 bzw. in anderen Ausführungsbeispielen über Bediengeräte wie z.B. Knöpfe, Drehregler, Tastatur oder andere Eingabegeräte, die Zufuhreinrichtung 400 steuern, insbesondere z.B. zur Bedienung während eines Ent- und/oder Beladevorgangs.
Dies kann ein oder mehrere bedienbare Funktionen bzw. Bedienfunktionen umfassen, wie z.B.: automatisiertes Öffnen und/oder Schließen der Tür 120, automatisches Verfahren der Beladungsleiste 410 z.B. in die Ladeposition und/oder in die Übergabeposition, bediengesteuertes Verfahren der Beladungsleiste 410, einschließlich bediengesteuertes Ausrichten der Beladungsleiste 410, bediengesteuertes vertikales Verfahren der Beladungsleiste 410 und/oder bediengesteuertes Drehen der Beladungsleiste 410, Verriegeln und/oder Entriegeln aller oder einzelner Werkzeuge bzw. Werkzeugschnittstellen Aufnahmen 411 der Beladungsleiste 410 an der Ladeposition, Auswählen von Werkzeugen und/oder Werkstücken, die aus dem Magazin 200 zu entladen sind, und weitere Bedienfunktionen.
Zudem können ggf. weitere Werkzeugdaten zu ladenden Werkzeugen und/oder Werkstücken/Bauteilen vom Bediener eingegeben oder über eine Datenschnittstelle übertragen werden (z.B. über Datenschnittstellen mittels Bluetooth, WLAN, RFID, USB, etc.). Über den Monitor bzw. den Touchscreen können dem Bediener auch Informationen zu den zu entladenden Werkzeugen bzw. Werkstücken angezeigt werden bzw. es können Daten über zu entladende Werkzeuge und/oder Werkstücke über derartige Datenschnittstellen ausgegeben werden.
Wie bereits beispielhaft in Fig. 2 dargestellt, weist die Beladungsleiste 410 außenseitig angeordnete Andockelemente 593 auf; siehe Fig. 5A und auch im Detail in Fig. 5B.
Zudem weist die Beladungsleiste 410 auf Höhe der Werkzeugaufnahmen Positionierelemente 594 auf, die im Folgenden im Zusammenhang mit dem Andocken eines Transportfahrzeugs 510 gemäß Figs. 4A und 4B beispielhaft erläutert werden. Im Folgenden werden beispielhafte (optionale) Detailmerkmale gemäß Ausführungsbeispielen erörtert.
Figs. 6A bis 6F zeigen beispielhafte Perspektivdarstellungen einer Bereitstellungseinrichtung bzw. Übergabeeinrichtung 540 eines Bereitstellungswagens bzw. Transportfahrzeugs 510 einer Ent- bzw. Beladevorrichtung gemäß Figs. 4A und 4B.
Die Übergabeeinrichtung540 weist beispielhaft Linearführungen 542 auf, auf denen ein linear verfahrbarer Schlitten 541 linear verfahrbar angeordnet ist. Der Schlitten 541 trägt beispielhaft den Werkzeughalteabschnitt 530 mit den beispielhaft Werkzeugschnittstellen WZS haltenden Halteabschnitten. Dies hat den Vorteil, dass der Werkzeughalteabschnitt 530 im angedockten Zustand des fahrerlosen Transportfahrzeugs 510 an der Ladeposition der Beladungsleiste 410 zur Beladungsleiste hin verfahren werden kann.
Für den Andockzustand weist die Ent- bzw. Beladeeinrichtung 520 Andockabschnitte 523 mit jeweiligen Andockelementen 524 auf. Dies ermöglicht teil- bzw. vollautomatisierte Beladungsvorgänge bzw. Entladungsvorgänge, in denen das Verfahren des Werkzeughalteabschnitts 530 relativ zur Beladungsleiste 410 für das Entnehmen bzw. Einsetzen der Werkzeuge vorteilhaft im angedockten und damit genau positionierten Zustand (Andockzustand) des fahrerlosen Transportfahrzeugs 510 durchgeführt werden kann (was in Figs. 1A und IC durch Verfahren des Transportfahrzeugs geschieht). Dies erhöht die Genauigkeit und Effizienz der Beladungs- und Entladungsvorgänge.
Zudem können die Andockabschnitte 523 mit jeweiligen Andockelementen 524 direkt mit Andockelementen 593, die direkt an der Beladungsleiste 410 angebracht sein können (siehe z.B. Figs. 2, 5A und 5B) andocken, wobei beispielhaft keine Verriegelung der Andockelemente 524 und 593 vorgesehen sein kann. Das Andocken ist dann in dem nicht-verriegelten Kontakt der Andockelemente 524 und 593 verwirklicht.
Beispielhaft ist der vordere Abschnitt des Werkzeughalteabschnitts 530 Rechen-förmig ausgestaltet, wobei zwischen paarweise benachbarten Zinkenabschnitten jeweils eine Werkzeug schnittstelle, insbesondere beispielhaft an deren Greiferrille, gehalten ist bzw. gehalten werden kann (bevorzugt mit nach oben weisendem Werkzeug). Dies kann auch beispielhaft als Greiferleiste bezeichnet werden, da eine Leiste mit einer Reihe von Werkzeuggreifer-Abschnitten (d.h. den zwischen Zinkenabschnitten des Rechen-förmigen Abschnitts gebildeten Greifabschnitten zur Aufnahme jeweils einer Werkzeugschnittstelle insbesondere an deren Greiferrille).
Die Rechen-förmige Ausgestaltung erlaubt eine einfache Ausbildung einer horizontal angeord neten Reihe von Halteabschnitten zur jeweiligen Aufnahme eines Werkzeugs bzw. der das Werkzeug haltenden Werkzeugschnittstelle. Beispielhaft weist der Werkzeughalteabschnitt 530 in Figs. 6A bis 6Fvier Haltepositionen bzw. vier Halteabschnitte (fünf Zinke nabschnitte mit vier Haltelücken zwischen den Zinkenabschnitten) auf. In anderen Ausführungsbeispielen können jedoch auch mehr oder weniger Halteabschnitte ausgebildet sein.
Auf dem Werkzeughalteabschnitt 530 ist beispielhaft ein optionales Verriegelungselement 531 angeordnet, welches beispielhaft ebenfalls Rechen-förmig ausgebildet ist und zudem beispielhaft in Querrichtung des Transportfahrzeugs 510 d.h. insbesondere in Richtung der Reihe von Halteabschnitten des Werkzeughalteabschnitts 530 verschiebbar gehalten ist. Das Rechen-förmige Verriegelungselement 531 erstreckt sich insbesondere parallel zu dem Rechen-förmigen Abschnitt des Werkzeughalteabschnitts 530.
Durch Verschieben des Verriegelungselements 531 in Richtung der Reihe von Halteabschnit ten des Werkzeughalteabschnitts 530 können die Lücken des Rechen-förmigen Verriegelungsele ments 531 zu mehr oder weniger Überdeckung mit den Lücken des Rechen-förmigen Abschnitt des Werkzeughalteabschnitts 530 verschoben werden, um die gehaltenen Werkzeuge bzw. Werkzeug schnittstellen WZS zu verriegeln bzw. zu entriegeln. Dies kann bevorzugt durch einen Federvorgespannten oder elektromagnetischen Vorspannmechanismus bereitgestellt werden und/oder automatisiert gesteuert werden, z.B. über elektromagnetische, elektronische, pneumatische und/oder hydraulische Aktoren.
Beispielhaft sind die äußeren Zinkenabschnitte 530a des Werkzeughalteabschnitts 530 nach Vorne hin sich verjüngend bzw. sich zuspitzend ausgebildet, wobei beispielhaft die Unterseite der äußeren Zinkenabschnitte 530a schräg verläuft.
Dies ist eine optionale bzw. beispielhaft Ausgestaltung zur genauen Höhenpositionierung bei dem Andocken an der Beladungsleiste 410, indem bei dem Verfahren des Werkzeughalteabschnitts 530 nach Vorne hin bzw. hin zur Beladungsleiste 410 an der Ladeposition die äußeren Zinkenab schnitte 530a mit der schräg verlaufenden Unterseite auf den Positionierelementen 594 (siehe Figs. 5A und 5B) Zusammenwirken können, bevorzugt in einem Entladevorgang, in dem ein leerer Werkzeughalteabschnitts 530 an die Beladeleiste 410 herangefahren wird.
Beispielhaft können die Positionierelemente 594 hierzu Rollen bzw. Rollenelemente aufwei sen, die an der schräg verlaufenden Unterseite der äußeren Zinkenabschnitte 530a abrollen und den Werkzeughalteabschnitt 530 bei Verfahren des Werkzeughalteabschnitts 530 nach Vorne hin bzw. hin zur Beladungsleiste 410 an der Ladeposition nach oben drücken bzw. führen können, insbesondere zur exakten Höhenausrichtung mit Greiferrillen an zu entladenden Werkzeugschnitt stellen an den Aufnahmen 411 der Beladungsleiste 410 an der Ladeposition.
Der Werkzeughalteabschnitt 530 weist weiterhin beispielhaft vertikal ausgerichtete Führungs abschnitte 530b auf, die beispielhaft hohlzylinderförmig ausgestaltet sind und die an beispielhaft zylinderförmig ausgestalteten Vertikalführungen 541c des Schlittens 541 höhenverschiebbar gehalten sind. Dies ermöglicht die beispielhafte Höhenausrichtung des Werkzeughalteabschnitts 530 auf besonders einfache und kompakte Weise.
Beispielhaft sind zwei Führungsabschnitte 530b bzw. zwei Vertikalführungen 541c vorge sehen, die beispielhaft in Querrichtung bzw. in Richtung parallel zu der Reihe von Halteabschnitten des Werkzeughalteabschnitts 530 nebeneinander angeordnet sind. Dies stabilisiert die horizontale Ausrichtung des Werkzeughalteabschnitts 530 in Bezug auf die horizontal ausgerichtete Längsrich tung der Beladungsleiste 410 an der Ladeposition bzw. deren Reihe von Werkzeugaufnahmen.
In weiteren Ausführungsbeispielen können weitere Führungsabschnitte 530b bzw. Vertikalführungen 541c vorgesehen sein, insbesondere für eine weitere Stabilisierung der horizontalen Ausrichtung des Werkzeughalteabschnitts 530 in der horizontalen Ebene.
Der Schlitten 541 der Übergabeeinrichtung 540 trägt beispielhaft den Werkzeug- halteabschnitt 530, insbesondere optional in höhenverstellbarer bzw. höhenjustierbarer Weise mittels der Vertikalführungen 541c. Der Schlitten 541 selbst ist linear verschiebbar mit den Führungselementen 541a auf Linearführungen 542 geführt, die auf einem ersten Trägerabschnitt 543 (obere Trägerplatte) angeordnet sind.
Die Linearführungen 542 sind beispielhaft horizontal ausgerichtet und erstrecken sich beispielhaft nach Vorne (d.h. insbesondere in Hauptfahrtrichtung des Transportfahrzeugs 510) bzw. senkrecht zu der Reihe von Halteabschnitten des Werkzeughalteabschnitts 530.
Der Schlitten 541 kann auf den Linearführungen 542 nach Vorne (d.h. im angedockten Zustand hin zur Beladungsleiste 410) und nach Hinten (d.h. im angedockten Zustand weg von der Beladungsleiste 410) verfahren werden. Dies ist beispielhaft antriebsgesteuert und kann beispielhaft mittels des an dem ersten Trägerabschnitt 543 gehaltenen Antriebs 550 (beispielhaft mittels einer Zahnriemen-Übersetzung dargestellt) und einer vom Antrieb 550 angetriebenen Antriebswelle 550a angetrieben werden (z.B. über einen Gewinde- bzw. Kugelgewindeantrieb).
Durch Verfahren des Schlittens 541 auf den Linearführungen 542 kann der an dem Schlitten 541 gehaltenen Werkzeughalteabschnitt 530 im angedockten Zustand horizontal hin zu (nach Vorne in Bezug auf die Hauptfahrtrichtung des Transportfahrzeugs 510) bzw. weg von (nach Hinten in Bezug auf die Hauptfahrtrichtung des Transportfahrzeugs 510) der Beladungsleiste 410 verfahren werden.
Der den Antrieb 550 tragende und die Führungen 542 aufweisende erste Trägerabschnitt 543 ist auf einem zweiten Trägerabschnitt 544 (untere Trägerplatte) gehalten. Beispielhaft ist der erste Trägerabschnitt 543 schwimmend auf dem zweiten Trägerabschnitt 544 gehalten bzw. gelagert, wobei die schwimmende Lagerung insbesondere bevorzugt eine Bewegung des ersten Trägerabschnitts 543 in der horizontalen Ebene (d.h. in beide orthogonalen Horizontalrichtungen) oder zumindest horizontal in Richtung der Hauptfahrtrichtung des Transportfahrzeugs 510 bzw. der Verfahrrichtung des Schlittens 541. Beispielhaft ist der erste Trägerabschnitt 543 mittels einer an einem Befestigungsabschnitt 544b des zweiten Trägerabschnitts 544 gehaltenen Feder nach Vorne (d.h. hin zu der Beladungsleiste 410 im angedockten Zustand) vorgespannt. Hierbei sind neben Federmechanismen wie einer oder mehrerer Federelemente auch andere, z.B. mechanisch-elastische und/oder elektromagnetische, kraftausübende Vorspann-mechanismen in anderen Ausführungsbeispielen möglich.
An der hinteren Seite (d.h. insbesondere beispielhaft der dem Werkzeughalteabschnitt 530 bzw. im Andockzustand der Beladungsleiste 410 abgewandten Seite) des Schlittens 541 sind beispielhaft Stopper-Abschnitte 541b angeordnet bzw. in diesem Ausführungsbeispiel beispielhaft am Schlitten 541 als Stopper-Elemente angebracht.
Die Stopper-Abschnitte 541b sind in Eingriff bzw. Kontakt bringbar mit Stopper-Abschnitten 544a, die an der hinteren Seite (d.h. insbesondere beispielhaft der dem Werkzeughalteabschnitt 530 bzw. im Andockzustand der Beladungsleiste 410 abgewandten Seite) auf dem zweiten (unteren) Trägerabschnitt 544 angeordnet bzw. in diesem Ausführungsbeispiel beispielhaft am zweiten (unteren) Trägerabschnitt 544 als Stopper-Elemente beispielhaft auf der Oberseite des zweiten (unteren) Trägerabschnitts 544 angebracht sind.
Im Zustand, in dem der Schlitten 541 vollständig nach hinten (d.h. in Richtung der dem Werkzeughalteabschnitt 530 bzw. im Andockzustand der Beladungsleiste 410 abgewandten Seite) verfahren ist, befindet sich die Übergabeeinrichtung 540 beispielhaft in einem Verriegelungszustand bzw. Sperrzustand (selbst-zentrierter und verriegelter Transportzustand), der beispielhaft durch zwei formschlüssige Verriegelungsmechanismen bereitgestellt ist. Dies sichert die Vorrichtung für den Transport ab, d.h. für den Fährbetrieb des Transportfahrzeugs 510 z.B. zu bzw. weg von der Werkzeugmaschine, zwischen unterschiedlichen Werkzeugmaschinen oder zwischen Werkzeugmaschine und einer Werkzeug- bzw. Werkstückbereitstellungsstation.
In den Figs. 6A bis 6F ist die Übergabeeinrichtung 540 beispielhaft in dem Verriegelungszustand bzw. Sperrzustand (selbst-zentrierter und verriegelter Transportzustand) gezeigt. Hierbei ist der Schlitten in die hintere Position verfahren, und die Stopper-Abschnitte 541b am Schlitten 541 sind in Eingriff bzw. Kontakt (insbesondere beispielhaft formschlüssig) mit den Stopper-Abschnitten 544a an dem zweiten (unteren) Trägerabschnitt 544 gebracht.
Siehe insbesondere Figs. 6E und 6F, in denen entnehmbar ist, dass optional knopfförmige, auf den Stopper-Abschnitten 544a angebrachte bzw. angeordnete Formschlusselemente K in beispielhaft im Wesentlichen V-förmige Formschlussabschnitte V an der Unterseite der Stopper- Abschnitte 541b des Schlittens 541 eingreifen und am verjüngten Ende der im Wesentlichen V- förmige Formschlussabschnitte V formschlüssig anliegen. Somit ist eine weitere Bewegung des Schlittens 541 nach Hinten beispielhaft formschlüssig geblockt. Zudem ist die horizontale Querbewegung (d.h. senkrecht zu den Führungen 542) an dieser Position durch das verjüngte Ende der im Wesentlichen V-förmigen Formschlussabschnitte V formschlüssig geblockt. In dieser Position ist somit nur eine angetriebene Bewegung des Schlittens 541 nach Vorne möglich und alle anderen Bewegungsrichtungen in der horizontalen Ebene (nach Flinten und zu den Seiten hin) sind geblockt, insbesondere auch Bewegungen des ersten (oberen) Trägerabschnitts 543, der zwar optional schwimmend auf dem zweiten (unteren) Trägerabschnitt gelagert sein kann, jedoch den formschlüssig geblockten Schlitten 541 trägt.
In der hinteren Position des Schlittens 541 greifen die Formschlusselemente K der Stopper- Abschnitte 544a in den beispielhaft im Wesentlichen V-förmigen Formschlussabschnitten V an der Unterseite der Stopper-Abschnitte 541b des Schlittens 541 ein und liegen am verjüngten Ende der im Wesentlichen V-förmigen Formschlussabschnitte V formschlüssig an und bilden beispielhaft einen formschlüssigen Anschlag.
Die Bewegung des ersten (oberen) Trägerabschnitts 543 horizontal nach Vorne bzw. weg von den Stopper-Abschnitten 544a ist durch eine zweite beispielhafte Formschluss-Verriegelung geblockt.
Hierzu sind auf der Oberseite des zweiten (unteren) Trägerabschnitts 544 beispielhaft knopfförmige Formschlusselemente K2 angebracht bzw. ausgebildet (siehe z.B. Figs. 6D und 6F), die in Öffnungen U des ersten (oberen) Trägerabschnitts 543 eingreifen und im verriegelten bzw. gesperrten Zustand auf der hinteren Seite der Öffnungen U formschlüssig anliegen, insbesondere beispielhaft durch die Vorspannung der Feder 543a, die eine nach Vorne gerichtete Vorspannkraft auf den ersten (oberen) Trägerabschnitt 543 ausübt.
Die formschlüssige Verbindung der Formschlusselemente K2 des zweiten (unteren) Träger abschnitts 544 an der hinteren Seite der Öffnungen U des ersten (oberen) Trägerabschnitts 543, die sich nach hinten hin verjüngt, ist beispielhaft derart ausgebildet, dass die Bewegung des ersten (oberen) Trägerabschnitts 543, der optional auf dem zweiten (unteren) Trägerabschnitt 544 horizontal schwimmend gelagert sein kann, relativ zu dem zweiten (unteren) Trägerabschnitt 544 formschlüssig geblockt ist.
Insbesondere ist hierbei im Verriegelungszustand bzw. Sperrzustand der Übergabeeinrichtung 540 die Bewegung des ersten (oberen) Trägerabschnitts 543 auf dem zweiten (unteren) Trägerabschnitt 544 horizontal nach Vorne (d.h. in Richtung der Vorspannkraft der Feder 543a) durch den Kontakt der Formschlusselemente K2 des zweiten (unteren) Trägerabschnitts 544 an der hinteren Seite der Öffnungen U des ersten (oberen) Trägerabschnitts 543 formschlüssig geblockt.
Zudem ist optional eine (horizontale) seitliche Bewegung (d.h. in Querrichtung) des ersten (oberen) Trägerabschnitts 543 auf dem zweiten (unteren) Trägerabschnitt 544 durch den Kontakt der Formschlusselemente K2 des zweiten (unteren) Trägerabschnitts 544 an der hinteren Seite der Öffnungen U des ersten (oberen) Trägerabschnitts 543 formschlüssig geblockt. Im Verriegelungszustand bzw. Sperrzustand der Übergabeeinrichtung 540 gemäß Figs. 6A bis 6F ist der Schlitten 541 mit dem Werkzeugaufnahmeabschnitt 530 vollständig nach Flinten bzw. zu der den Andockabschnitten 523 abgewandten Seite verfahren und an dieser Position verriegelt bzw. ist die Beweglichkeit in einer oder mehreren horizontalen Richtungen bzw. insbesondere in der horizontalen Ebene geblockt.
Hierbei wird der Verriegelungszustand optional und lediglich beispielhaft mittels formschlüssig ausgebildeter Verriegelungen bzw. formschlüssiger Anschläge, insbesondere aufgrund der ersten formschlüssigen Verriegelung bzw. des formschlüssigen Anschlags der Formschlusselemente K bei den Stopper-Abschnitten 544a und 541b und der zweiten formschlüssigen Verriegelung bzw. des formschlüssigen Anschlags der Formschlusselemente K2 des zweiten (unteren) Trägerabschnitts 544 an den Rückseiten der Öffnungen U des ersten (oberen) Trägerabschnitts 543, ermöglicht bzw. realisiert.
Dies ist ein Ausführungsbeispiel für die optionale Bereitstellung einer sicheren, verriegelten und eingezogenen Transportposition des Werkzeugaufnahmeabschnitts 530 auf dem Transport fahrzeug 510 (selbst-zentrierter und verriegelter Transportzustand).
Zudem haben die zentrierenden Konturen an den Stopper-Abschnitten (insbesondere die Abschnitte V und/oder U) in diesem Ausführungsbeispiel den weiteren Vorteil, dass das Einziehen der Übergabeeinrichtung zu der verriegelten Transportposition (Sperrzustand bzw. Verriegelungszustand bzw. selbst-zentrierter und verriegelter Transportzustand) nicht nur den Transport absichert, sondern die Übergabeeinrichtung 540 in sich selbst bei jedem Einziehen zur verriegelten Transportposition zentriert bzw. in einen selbst-zentrierten Zustand bringt. So kann vorteilhaft vermieden werden, dass sich Ausrichtvorgänge bei dem Andocken an Zufuhreinrichtungen kumulativ zu einem zu großen Zentrierfehler führen könnten.
Zur weiteren Sicherung des optionalen Sperrzustands bzw. Verriegelungszustands des gesam ten Aufbaus bzw. zur Bereitstellung der horizontal schwimmenden Lagerung des ersten (oberen) Trä gerabschnitts 543 auf dem zweiten (unteren) Trägerabschnitts 544 ist gemäß diesem Ausführungs beispiel weiterhin eine optionale Befestigungsleiste L an den oberen Enden der Formschlusselemente K2 des zweiten (unteren) Trägerabschnitts 544 befestigt, siehe z.B. Figs. 6A und 6D.
Für Ent- und Beladevorgänge ist der Sperrzustand bzw. Verriegelungszustand zu lösen, insbesondere beispielhaft wie im Folgenden beschrieben.
Das Lösen des Sperrzustands bzw. Verriegelungszustands kann durch angetriebenes Verfahren des Schlittens 541 nach Vorne bzw. weg von den Stopper-Abschnitten 544a bzw. hin zu den Andockabschnitten 523 durchgeführt werden. Der Schlitten 541 bzw. der Werkzeug aufnahmeabschnitt 530 kann durch angetriebenes Verfahren des Schlittens 541 nach Vorne aus der ersten Verriegelung (beispielhaft die erste formschlüssige Verriegelung bzw. der formschlüssige Anschlag der Formschlusselemente K bei den Stopper-Abschnitten 544a und 541b) gelöst werden.
Wenn nun das Transportfahrzeug 510 nach Vorne verfahren wird, bis die vorderseitigen bzw. stirnseitigen Andockabschnitte 523 an einem Hindernis Kontakt bekommen (z.B. bei dem Andock vorgang der Andockabschnitte 523 an den Andockelementen 593 der Beladungsleiste 410 in der Ladeposition) und somit eine Kraft auf die am ersten (oberen) Trägerabschnitt 543 angebrachten bzw. angeordneten Andockabschnitte 523 nach Hinten bzw. in Richtung zu der dem Werkzeug- halteabschnitt 530 abgewandten Seite ausüben, kann der erste (obere) Trägerabschnitt 543 relativ zu dem zweiten (unteren) Trägerabschnitt 544 entgegen der Vorspannkraft der Feder 544b gedrückt werden, so dass die zweite Verriegelung (beispielhaft die zweite formschlüssige Verriegelung bzw. der formschlüssige Anschlag der Formschlusselemente K2 des zweiten (unteren) Trägerabschnitts 544 an den Rückseiten der Öffnungen U des ersten (oberen) Trägerabschnitts 543) gelöst werden kann.
Figs. 7A bis 7L zeigen beispielhafte Perspektivdarstellungen des Bereitstellungswagens bzw. Transportfahrzeugs gemäß Figs. 4A und 4B zur Veranschaulichung eines beispielhaften Beladevorgangs, insbesondere beispielhaft mit einer Übergabeeinrichtung 540 gemäß Figs. 6A bis 6F.
In Fig. 7A nähert sich das fahrerlose Transportfahrzeug 510 beispielhaft der Tür 120 an der Seite der Werkzeugmaschine 100. Beispielhaft sind an dem Werkzeughalteabschnitt 530 der Übergabeeinrichtung 540 der auf dem Fahrzeug 520 angeordneten Ent- und Beladeeinrichtung 520 vier Werkzeugschnittstellen WZS gehalten, welche an der Werkzeugmaschine 100 abzuladen sind bzw. mit welchen die Werkzeugmaschine 100 zu beladen ist.
Die (optionale) Tür 120 ist zu öffnen und bei geöffneter Tür 120 ist die Ladeposition der Zufuhreinrichtung bzw. die an der Ladeposition der Zufuhreinrichtung 400 angeordnete Beladungsleiste 410 zugänglich; siehe Fig. 7B.
Zudem wird beispielhaft die erste Verriegelung des Werkzeughalteabschnitts 530 gelöst bzw. der Schlitten 541 der Übergabeeinrichtung 540 wird nach Vorne bzw. hin zu der Beladungsleiste 541 verfahren; siehe z.B. Fig. 7C. Hierbei sind die Formschlusselemente K auf den Stopper-Abschnitten 544a beispielhaft aus dem Eingriff bzw. Kontakt mit den Stopper-Abschnitten 541b des Schlittens 541 gelöst.
Zudem ist in Fig. 7C beispielhaft gezeigt, dass die vier rechten Werkzeugaufnahmen 411 der an der Ladeposition befindlichen, horizontal ausgerichteten Beladungsleiste 410 frei sind, wobei an diesen Werkzeugaufnahmen 411 die vier am Werkzeughalteabschnitt 530 der Übergabeeinrichtung 540 gehaltenen Werkzeugschnittstellen WZS abzulegen bzw. einzusetzen sind, so dass diese dann mittels der Zufuhreinrichtung 400 am Werkzeugmagazin 200 geladen werden können.
Das Transportfahrzeug 510 kann nun in den Andockzustand verfahren werden, indem die Andockelemente 524, die an den vorderseitigen bzw. stirnseitigen Andockabschnitten 523 angeordnet sind, an die Andockelemente 593 an der Vorderseite bzw. Stirnseite der Beladungsleiste 410 andocken bzw. in Kontakt gebracht werden können; siehe z.B. Figs. 7D und 7E.
Hierbei docken einerseits die Andockelemente 524 an die Andockelemente 593 an der Vorder seite bzw. Stirnseite der Beladungsleiste 410 an und andererseits kann hierdurch beispielhaft die zweite Verriegelung gelöst werden (z.B. durch Eindrücken der Feder 543a, vgl. Figs. 7D mit 7E, wobei die Feder in Fig. 7E beispielhaft eingedrückt ist).
Der Andockvorgang ist hierbei in der Detaildarstellung der Fig. 7F beispielhaft detaillierter verdeutlicht. Die Beladungsleiste 410 ist durch die Hebeeinrichtung 420 der Zufuhreinrichtung leicht nach oben verfahren, so dass die Andockabschnitte 423 mit deren Andockelementen 424 (siehe Fig. 6A) an der unteren Seite der Andockelemente 593 andocken bzw. in Kontakt gebracht werden.
Beispielhaft ist ein vorderseitiger bzw. stirnseitiger Konturabschnitt 593a, der beispielhaft als stirnseitig geöffneter und vertikal verlaufender Führungskanal ausgebildet ist, mit einem unteren sich nach oben zu dem Konturabschnitt verjüngenden Führungsabschnitt 593b an den Andockelementen 593 ausgebildet (siehe Fig. 5B. Zunächst kommen die Andockabschnitte 423 mit deren Andockele menten 424 an dem sich nach oben zu dem Konturabschnitt 593a verjüngenden Führungsabschnitt 593b der Andockelemente 593 in Kontakt. Dies richtet die Übergabeeinrichtung 540 einerseits in der Tiefe zu der Beladungsleiste 410 aus und andererseits wird durch den Kontakt der mehreren jeweils einander zugeordneten Paare von Andockelementen 524 und 593 ein etwaiger Winkelfehler korrigiert werden bzw. die Übergabeeinrichtung 540 winkelgenau zu der Beladungsleiste 410 ausgerichtet werden.
Dann kann die Beladungsleiste 410 nach unten verfahren werden, so dass die Andock elemente 424 der Andockabschnitte 423 im sich nach oben verjüngenden Führungsabschnitt 593b der Andockelemente 593 in den Konturabschnitt 593a der der Andockelemente 593 geführt werden. Dies bewirkt zudem beispielhaft eine seitliche Positionsausrichtung des Werkzeughalteabschnitts 430, insbesondere bevorzugt mittels der dann entriegelten optionalen seitlich horizontal schwimmenden Lagerung des ersten (oberen) Trägerabschnitts 443 auf dem zweiten (unteren) Trägerabschnitt 544.
Fig. 7G zeigt beispielhaft die nach unten verfahrene Ladeposition der Beladungsleiste 410, in der die die Andockelementen 424 der Andockabschnitte 423 im jeweiligen Konturabschnitt 593a der Andockelemente 593 eingeführt und angedockt sind. Nun kann der Schlitten 541 mit dem Werkzeughalteabschnitt 530 nach vorne zu der Beladungsleiste 410 verfahren werden, so dass die am Werkzeughalteabschnitt 530 gehaltenen Werkzeugschnittstellen WZS über den freien Werkzeugaufnahmen 411 der Beladungsleiste 410 positioniert sind; siehe Fig. 7H.
Wenn die Beladungsleiste 410 nun nach oben verfahren wird, werden die am Werkzeughalte abschnitt 530 gehaltenen Werkzeugschnittstellen WZS an den darunter positionierten, freien Werkzeugaufnahmen 411 der Beladungsleiste 410 eingesetzt bzw. aufgenommen und ggf. über das Verriegelungselement 431 am Werkzeughalteabschnitt 730 entriegelt; siehe Fig. 71.
Hierbei kann (insbesondere bevorzugt vor der Entriegelung) beispielhaft ein Höhenausgleich bzw. eine Höhenausrichtung stattfinden, z.B. indem die Beladungsleiste 410 (bzw. beispielhaft über die stirnseitig angeordneten Positionierelemente 594) an der Unterseite des Werkzeughalteabschnitts 530 in Kontakt kommt und ggf. den an den Führungsabschnitten 541c vertikal nach Oben verschiebbar bzw. beweglich gehaltenen Werkzeughalteabschnitt 530 durch eine vertikale Restbewegung der Beladungsleiste 410 mitnimmt.
Dies kann über eine Sensorik an der Übergabeeinrichtung 540 detektiert werden und die Entriegelung des Verriegelungselements 431 über eine automatisierte Regelung auslösen. In weiteren Ausführungsbeispielen kann ein mechanischer Vorspannmechanismus über die Bewegung des Werkzeughalteabschnitts 530 an den Führungsabschnitten 541c ausgelöst werden, um die Entriegelung des Verriegelungselements 431 mechanisch zu bewirken.
Nachdem die Werkzeugschnittstellen WZS an den zuvor freien Werkzeugaufnahmen 411 der Beladungsleiste 410 eingesetzt bzw. aufgenommen sind, kann der Schlitten 541 der Übergabeein richtung 540 mit dem dann freien Werkzeughalteabschnitt 530 an den Linearführungen 542 nach hinten bzw. weg von der Beladungsgleiste 410 an der Ladeposition verfahren werden; siehe Fig. 7J.
Die Beladungsleiste 410 kann zur Beladung des Werkzeugmagazins 200 mittels der Zufuhreinrichtung 400 bzw. deren Hebeeinrichtung 420 aus der Ladeposition angehoben werden, ggf. um zur Übergabeposition verfahren zu werden. Das Transportfahrzeug 510 kann über den internen Antrieb bzw. mittels der angetriebenen Räder 511 von der Beladungsleiste 410 nach hinten weggefahren werden; siehe Figs. 7K und 7L.
Figs. 8A bis 8J zeigen beispielhafte Perspektivdarstellungen des Bereitstellungswagens bzw. Transportfahrzeugs gemäß Figs. 4A und 4B zur Veranschaulichung eines beispielhaften Entlade vorgangs, insbesondere beispielhaft mit einer Übergabeeinrichtung 540 gemäß Figs. 6A bis 6F.
Hierbei fährt das Transportfahrzeug 510 die Ladeposition der Beladungsleiste 410 mit freiem Werkzeugaufnahmeabschnitt 430 an; siehe Fig. 8A. Der Andockvorgang kann beispielhaft analog zu den Figs. 7A bis 7F bei dem Beladevorgang durchgeführt werden; siehe Figs. 8A bis 8C.
Während in dem Beladevorgang die Beladungsleiste 410 auf eine unter der tatsächlichen Übergabehöhe gelegenen Position verfahren wird, um von unten an den ausgefahrenen Werkzeughalteabschnitt 430 hoch zu fahren (siehe Figs. 7H und 71), wird im Entladevorgang die Beladungsleiste 410 bei noch nicht ausgefahrenem bzw. noch nicht vollständig ausgefahrenem Werkzeughalteabschnitt 430 direkt auf die auf der tatsächlichen Übergabehöhe gelegenen Position verfahren; siehe Fig. 8D. Nun kann der Werkzeughalteabschnitt 430 durch Verfahren des Schlittens 541 zu der Beladungsleiste 410 hin an die Werkzeugaufnahmen 411 der Beladungsleiste 410 herangefahren bzw. angenähert werden. In diesem Ausführungsbeispiel sind zur exakten vertikalen Ausrichtung beispielhaft die Positionierelemente 594 an der stirnseitigen Oberkante der Beladungsleiste 410 auf Höhe der Werkzeugaufnahmen 411 vorgesehen, an deren Oberseite (ggf. mittels Rollen ausgeführt) die sich nach Vorne verjüngenden Zinkenabschnitte 530a des Werkzeughalteabschnitts 530 abgleiten bzw. abrollen, wenn der Werkzeughalteabschnitt 430 durch Verfahren des Schlittens 541 zu der Beladungsleiste 410 hin an die bzw. über die Werkzeugaufnahmen 411 der Beladungsleiste 410 verfahren wird; siehe Figs. 8D und 8E.
Durch die beispielhafte vertikale Beweglichkeit des Werkzeughalteabschnitts 530 an den Führungsabschnitten 541c kann somit eine exakte relative Höhenpositionierung des Werkzeughalteabschnitts 530 relativ zu der Übergabehöhe bzw. der Höhenposition der Werkzeugaufnahmen 411 der Beladungsgleiste 410 bereitgestellt werden.
Fig. 8E zeigt beispielhaft den Zustand, in dem der Werkzeughalteabschnitt 530 vollständig über die Werkzeugaufnahmen 411 der Beladungsleiste 410 gefahren ist und die Halteabschnitte des Werkzeughalteabschnitts 530 beispielhaft in die Greiferrillen der zu entladenden Werkzeug schnittstellen WZS eingreifen (analog Situation des Beladevorgangs in Fig. 71).
Nun können, falls verriegelt, die Werkzeugschnittstellen WZS am Werkzeughalteabschnitt 530 und/oder an den Werkzeugaufnahmen 411 entriegelt werden, so dass die Werkzeugschnittstellen WZS durch Verfahren der Beladungsgleiste 411 nach Unten aus den Werkzeugaufnahmen 411 frei gegeben werden und an dem Werkzeughalteabschnitt 530 gehalten bleiben bzw. werden; siehe Fig. 8F.
In Fig. 8G wird der Werkzeughalteabschnitt 530 beispielhaft durch Verfahren des Schlittens 541 von der Beladungsleiste 410 weg eingezogen, so dass die Beladungsleiste 410 wieder nach Oben verfahren werden kann, falls erforderlich oder gewünscht; siehe Figs. 8G und 8H. Zudem kann das Transportfahrzeug 510 von der Ladeposition nach Hinten weggefahren werden bzw. aus dem Andockzustand gelöst werden; siehe Figs. 81 und 81
In Ausführungsbeispielen kann die Übergabeeinrichtung 540 auf einem Transportfahrzeug 510 fest angebracht sein. In weiteren Ausführungsbeispielen ist es jedoch besonders zweckmäßig möglich, eine Übergabeeinrichtung als modularen Aufsatz eines Transportsystems bzw. bevorzugt eines fahrerlosen Transportsystems bereitzustellen, bei dem ein allgemein bereitgestelltes Transportfahrzeug eine oder mehrere Schnittstellen zum Aufnehmen von Modulaufsätzen aufweist und die Übergabeeinrichtung 540 als Übergabemodul an einer Schnittstelle des Transportfahrzeugs (lösbar) aufgesetzt bzw. angebracht wird. Hierbei können weitere Module für Werkstück- bzw. Werkzeughandling oder auch andere Funktionen bereitgestellt werden. Fig. 9 zeigt eine beispielhafte Perspektivdarstellung eines Produktionssystems mit mehreren Werkzeugmaschinen 100 und einem fahrerlosen Transportsystem (FTS) mit jeweiligen Ent- bzw. Beladevorrichtungen bzw. beispielhaft fahrerlosen Transportfahrzeugen 510 gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung.
Fig. 9 zeigt insbesondere ein beispielhaftes Produktionssystem mit einer beispielhaften Reihe von Werkzeugmaschinen 100-1 bis 100-4. Das Produktionssystem weist beispielhaft eine zweite Reihe von Werkzeugmaschinen auf, siehe z.B. die Werkzeugmaschine 100-5. Zwischen den Reihen der Werkzeugmaschinen 100-1 bis 100-5 ist beispielhaft ein Fahrwegbereich bzw. Transportbereich für ein fahrerloses Transportsystems (FTS) mit beispielhaft mehreren fahrerlosen Transportfahrzeugen 510-1 bis 510-3 ausgebildet.
Die fahrerlosen Transportfahrzeuge 510-1 bis 510-3 sind in diesem Ausführungsbeispiel beispielhaft analog zu dem Transportfahrzeug 510 gemäß Figs. 1A und 1B ausgebildet. Folglich weisen die Transportfahrzeuge 510-1 bis 510-3 jeweilige Werkzeugaufnahmeabschnitte 530-1 bis 530-3 auf. In weiteren Ausführungsbeispielen können zusätzlich oder alternativ andere Transportfahrzeuge verwendet werden, z.B. gemäß anderen Ausführungsbeispielen dieser vorliegenden Offenbarung. Es können folglich Übergabeeinrichtungen 540 gemäß anderen Ausführungsbeispielen dieser vorliegenden Offenbarung Verwendung finden.
Beispielhaft ist das fahrerlose Transportfahrzeug 510-2 momentan in Fig. 9 an der Lade position der Zufuhreinrichtung 400-4 der Werkzeugmaschine 100-4 angedockt (z.B. analog zu dem Andockzustand gemäß Fig. 1B), z.B. um an dem Werkzeugaufnahmeabschnitt 530-2 der Übergabe einrichtung des Transportfahrzeugs 510-2 aufgenommene Werkzeuge WZ an der Beladeleiste 410-4 der Zufuhreinrichtung 400-4 der Werkzeugmaschine 100-4 zu übergeben, die dann an dem Werkzeugmagazin 200-4 der Werkzeugmaschine 100-4 geladen werden können.
Beispielhaft weisen die Werkzeugmaschinen 100-1 bis 100-5 gemäß Fig. 9 jeweilige Werk zeugmagazine 200-1 bis 200-5 auf, wobei beispielhaft Radmagazine mit beispielhaft jeweils vier Magazinrädern verwendet werden. Zudem weisen die Werkzeugmaschinen 100-1 bis 100-5 gemäß Fig. 9 jeweilige, an entsprechenden Ladepositionen für die Transportfahrzeuge 510-1 bis 510-3 zugängliche Zufuhreinrichtungen 400-1 bis 400-5 und entsprechende Wechselvorrichtungen 300-1 bis 300-5 auf. Bei der Wechselvorrichtung 300-5 ist der verfahrbare Manipulator 310-5 gut sichtbar in Fig. 9.
Hier wird es vorteilhaft ermöglicht, ein automatisiertes Produktionssystem mit mehreren Werkzeugmaschinen 100-1 bis 100-5 und einem zugeordneten, automatisierten Be- bzw. Entladesystem mit fahrerlosem Transportsystem der fahrerlosen Transportfahrzeuge 510-1 bis 510- 3 zum automatisierten Be- und Entladen der Werkzeugmaschinen 100-1 bis 100-5 mit Werkzeugen (und/oder Werkstücken bzw. Bauteilen) bereitzustellen. Hierbei können an den Werkzeugmaschinen 100-1 bis 100-5 des Produktionssystems be- bzw. entladenen Werkzeuge und/oder Werkstücke bzw. Bauteile an einer oder mehreren für die fahrerlosen Transportfahrzeuge 510-1 bis 510-3 zugänglichen Ladestationen bzw. Bereitstellungsstationen aufgenommen bzw. abgeladen werden; siehe z.B. Fig. 10.
Fig. 10 zeigt eine beispielhafte Perspektivdarstellung einer Bereitstellungstation 580 eines Produktionssystems mit fahrerlosem Transportsystem (FTS) mit jeweiligen Ent- bzw. Beladevor richtungen gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung.
Die Bereitstellungstation 580 weist beispielhaft ein Regalmagazin 581 zum Vorhalten von Werkzeugen auf. In weiteren Ausführungsbeispielen können auch andere Magazintypen Verwendung finden, z.B. Kettenmagazine, Radmagazine, Turmmagazine, Hybridmagazine, etc. Zudem oder alternativ können Bauteilmagazine bzw. Werkstückpalettenmagazine vorgesehen sein.
Die Bereitstellungstation 580 weist beispielhaft Andockabschnitte 590-1 bis 590-4 auf, an denen jeweilige Transportfahrzeuge des fahrerlosen Transportsystems (FTS) andocken können. Beispielhaft sind die Transportfahrzeuge 510-1 und 510-2 an den Andockabschnitten 590-4 und 590- 2 der Bereitstellungstation 580 angedockt (z.B. analog zu dem Andockzustand gemäß Fig. 1B).
Die fahrerlosen Transportfahrzeuge 510-1 und 510-2 sind in diesem Ausführungsbeispiel beispielhaft analog zu dem Transportfahrzeug 510 gemäß Figs. 1A und 1B ausgebildet. Folglich weisen die Transportfahrzeuge 510-1 und 510-2 jeweilige stirnseitige Andockabschnitte auf. In weiteren Ausführungsbeispielen können zusätzlich oder alternativ andere Transportfahrzeuge verwendet werden, z.B. gemäß anderen Ausführungsbeispielen dieser vorliegenden Offenbarung. Es können folglich Übergabeeinrichtungen 540 mit Andockabschnitten 523 gemäß anderen Ausführungsbeispielen dieser vorliegenden Offenbarung Verwendung finden.
Beispielhaft weist die Bereitstellungstation 580 einen Handling-Roboter 582 auf, der dazu eingerichtet ist, Werkzeuge (und/oder Werkstücke) an dem Magazin 581 zu entnehmen und an Aufnahmeabschnitten von an den Andockabschnitten 590-1 bis 590-2 angedockten Transport fahrzeugen 510-1 und 510-2 abzulegen bzw. einzusetzen. Weiterhin kann der Handling-Roboter 582 zudem oder alternativ dazu eingerichtet sein, an Aufnahmeabschnitten von an den Andockabschnitten 590-1 bis 590-2 angedockten Transportfahrzeugen 510-1 und 510-2 Werkzeuge und/oder Werkstücke aufzunehmen und am Magazin 581 abzulegen.
Beispielhaft weist die Bereitstellungstation 580 eine Messeinrichtung 583 mit einer Aufnahme 583a und einem Messinstrument 583b auf. Hierbei kann es in bevorzugten Ausführungsbeispielen möglich sein, dass der Roboter 582 dazu eingerichtet ist, an der Aufnahme 583a Werkzeuge (und/oder Werkstücke), die z.B. im Magazin 581 oder an einem Aufnahmeabschnitt eines angedockten Transportfahrzeugs aufgenommen wurden, einzusetzen bzw. an der Aufnahme 583a aufzunehmen und im Magazin 581 oder an einem Aufnahmeabschnitt eines angedockten Transportfahrzeugs abzulegen.
Beispielhaft ist die Messeinrichtung 583 der Bereitstellungsstation 580 dazu eingerichtet, ein an der Aufnahme 583a aufgenommenes Werkzeug WZ1 (bzw. ein aufgenommenes Werkstück) mit dem Messinstrument 583b zu vermessen, z.B. optisch mittels eines Lasermessgeräts und/oder mittels einer Kamera. Weiterhin kann die Aufnahme 583a dazu eingerichtet sein, das an der Aufnahme 583a aufgenommenes Werkzeug WZ1 (bzw. ein aufgenommenes Werkstück) um eine Drehachse zu drehen (z.B. um die Werkzeugachse eines rotationssymmetrischen Bohr- und/oder Fräswerkzeugs), ggf. um das Werkzeug WZ1 bzw. dessen Werkzeugkontur zu vermessen.
Weiterhin kann die Messeinrichtung 583 für einen Messvorgang dazu eingerichtet sein, die Aufnahme 583a relativ zu dem Messinstrument 583b bzw. das Messinstrument 583a relativ zu der Aufnahme 583a in ein, zwei oder drei Raumrichtungen zu verfahren und/oder zu drehen oder verschwenken. Hierbei kann die Messeinrichtung 583 mit dem vollen Funktionsumfang eines Werkzeugvoreinstellgeräts ausgestattet sein. Es ist jedoch auch möglich, unabhängige, von Transportfahrzeugen anfahrbare Messeinrichtungs- bzw. Voreinstellgerätstationen bereitzustellen.
Hierbei sei zudem erwähnt, dass vorteilhafte Ausführungsbeispiele bereitgestellt werden können, in denen angedockte Transportfahrzeuge (z.B. über die verbundene Datenschnittstelle im Andockzustand oder auch über eine kabellose Signalübertragung, z.B. über RFID, WLAN, Bluetooth oder Funk) an der Messeinrichtung 583 vermessene Informationen als Werkzeug- und/oder Werk stückdaten einiesen können. Es ist z.B. möglich, dass das Transportfahrzeug 510-1 in Fig. 4 über die Datenschnittstelle des Andockabschnitts 590-4 Werkzeugdaten zu dem an der Messeinrichtung 583 vermessenen Werkzeug WZ1 einliest. Eine derartige Datenauslesefunktion kann auch unabhängigen, von Transportfahrzeugen anfahrbaren Messeinrichtungs- bzw. Voreinstellgerätstationen ermöglicht werden.
Fig. 11 zeigt eine beispielhafte Perspektivdarstellung eines weiteren Ausführungsbeispiels eines Bereitstellungswagens bzw. Transportfahrzeugs 510 einer Ent- bzw. Beladevorrichtung gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung. Hierbei kann das Transportfahrzeug 510 gemäß Fig. 11 beispielhaft als fahrerloser Gabelstapler mit einer zusätzlichen Hubachse ausgebildet sein.
Das Transportfahrzeug 510 gemäß Fig. 11 weist beispielhaft eine Übergabeeinrichtung 540 analog Figs. 6A bis 6F auf. Hierbei ist jedoch im Unterschied zu Figs. 6A bis 6F der Aufnahmeabschnitt 530 mit acht (statt vier) Halteabschnitten für Werkzeuge (und/oder Werkstücke) ausgebildet, so dass eine acht Aufnahmen aufweisende Beladungsgleiste in einem Be- bzw. Entladungsvorgang be- bzw. entladen werden kann.
Beispielhaft weist die Übergabeeinrichtung 540 in Fig. 11 eine weitere (optionale) horizontale Linearachse (insbesondere in Andockrichtung bzw. parallel zur Linearachse des Schlittens 541) auf, indem z.B. der Trägerabschnitt 544 einen weiteren Schlitten 549 auf, der die Übergabeeinrichtung 540 zur Ladeposition der Zufuhreinrichtung, bzw. insbesondere in Andockrichtung bzw. parallel zur Linearachse des Schlittens 541, verfahren kann. Dies ist insbesondere bei zusätzlicher Bereitstellung einer die Übergabeeinrichtung 540 während des Transports abdeckenden Schutzkabine vorteilhaft (siehe z.B. Fig. 12)
Beispielhaft weist die Ent- und Beladeeinrichtung 520 am Transportfahrzeug 510 gemäß Fig. 11 einen Hubabschnitt 546 auf, der stirnseitig vertikale Führungen 546a und 546b aufweist, an denen ein Hubschlitten 545 vertikal verfahrbar gelagert ist.
Der Hubschlitten 545 (z.B. mit einer Hubgabel oder einer anderen Trägerform) trägt die Über gabeeinrichtung 540 mit beispielhaft nach Vorne weisenden Andockabschnitten 523. Insbesondere trägt der Hubschlitten 545 beispielhaft den Trägerabschnitt 544 der Übergabeeinrichtung 540. Der Trägerabschnitt 544 kann lösbar an dem Hubschlitten 545 befestigt sein oder auch fest angebracht sein.
Die zusätzliche Hubachse hat insbesondere den Vorteil, dass verschiedene Werkzeug maschinen mit auf unterschiedlichen Höhen angeordneten Ladepositionen der entsprechenden Zufuhreinrichtungen 400 be- bzw. entladen werden können.
Es sei darauf verwiesen, dass eine vertikale Hubachse zum vertikalen Verfahren des Aufnahmeabschnitts 530 in anderen Ausführungsbeispielen (z.B. bei dem Transportfahrzeug gemäß Figs. 1A und IC bzw. dem Transportfahrzeug gemäß Figs. 4A und 4B) auch durch einen an den Rädern 511 vorgesehen Hubmechanismus bereitgestellt werden kann, der das Transportfahrzeug im Ganzen heben und senken kann.
Fig. 12 zeigt eine beispielhafte Perspektivdarstellung eines weiteren Ausführungsbeispiels eines Bereitstellungswagens bzw. Transportfahrzeugs 510 einer Ent- bzw. Beladevorrichtung gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung.
Beispielhaft ist das Transportfahrzeug 510 in Fig. 12 analog zu Fig. 11 bereitgestellt, wobei das Transportfahrzeug 510 beispielhaft ein zusätzliches, die Übergabeeinrichtung 540 gemäß Fig. 11 aufnehmendes bzw. beherbergendes Schutzgehäuse 547 (Schutzkabine) mit beispielhaft nach Vorne öffnen- bzw. schließbarer Rolltür 548 aufweist. Wenn die öffnen- bzw. schließbare Rolltür 548 geöffnet ist bzw. nach dem Transport geöffnet wird, kann die Übergabeeinrichtung 540 mit den Andockab schnitten an der Ladeposition der Zufuhreinrichtung angedockt werden, ggf. nach Verfahren des Trägerabschnitts 545 hin zur Ladeposition (z.B. mittels der horizontalen Linearachse des Schlittens 549 gemäß Fig. 11).
In den vorstehenden Ausführungsbeispielen ist die Übergabeeinrichtung bzw. deren Andock abschnitte jeweils an der Vorderseite des Transportfahrzeugs (insbesondere in Bezug auf eine Hauptfahrtrichtung des Transportfahrzeugs) angeordnet bzw. nach Vorne weisend ausgerichtet. In weiteren Ausführungsbeispielen ist es jedoch möglich, die Übergabeeinrichtung bzw. deren Andock abschnitte jeweils seitlich am Transportfahrzeug anzuordnen bzw. zur Seite weisend auszurichten. In derartigen Ausführungsbeispielen kann das Transportfahrzeug dann z.B. von der Seite an die Lade position heranfahren. Die letzte Andockbewegung kann dann ggf. quer zur Hauptfahrtrichtung des Transportfahrzeugs zur Seite hin zur Ladeposition erfolgen. Jedoch ist es auch möglich, Andockab schnitte bereitzustellen, die seitlich anfahren an Andockabschnitten an der Ladeposition andocken.
Fig 13A bis 13D zeigen eine beispielhafte Perspektivdarstellung eines weiteren Ausführungs beispiels eines Bereitstellungswagens bzw. Transportfahrzeugs 510 einer Ent- bzw. Beladevorrichtung 500 der Erfindung.
Analog zu dem Ausführungsbeispiel gemäß Figs. 1A und 1B ist das Transportfahrzeug beispielhaft als fahrerloses Transportfahrzeug 510 ausgebildet, wobei in diesem Fall, ähnlich zu dem Ausführungsbeispiel der Fig. 11, dessen Grundstruktur durch ein gleisloses Flurfördergerät, beispiels weise einen Gabelstapler oder einen elektronisch anzusteuernden Hubwagen, definiert wird.
Das Transportfahrzeug 510 gemäß Figs. 13A bis 13D weißt dabei beispielhaft ein am hinteren Teil des Transportfahrzeugs 510 gelegenes Chassis 556 auf, in welchem beispielsweise elektronische Steuerungssysteme, Regler und Antriebsmotoren positioniert und vor eventuellen äußeren Einflüssen optimal geschützt werden können. Zudem ist über ein vertikal ausgerichtetes Rahmengerüst 557 das Chassis 556 beispielhaft mit einer Steuereinrichtung 552 verbunden, durch welches die automatische Ansteuerung bzw. Automatisierung des Transportfahrzeugs 510, jedoch auch des gesamten Werkzeugwechselvorgangs an der Zufuhreinrichtung, mittels Drahtlos- oder Netzwerkverbindung, analog zu dem Ausführungsbeispiel gemäß Figs. 4A und 4B, realisiert werden kann.
An der Stirnseite des Chassis 556 des Transportfahrzeugs 510 sind zudem beispielhaft zwei zur Vorderseite bzw. in Fahrrichtung ausgerichtete Gabeln 551 (bspw. samt integrierten Rädern 511) angebracht, an welchen die Übergabeeinrichtung 540 direkt oder über eine Kontaktierungsplatte vorzugsweise lösbar oder aber fest angebracht mit dem Transportfahrzeug 510 verbindbar ist. Beispielhaft können dabei auch die Gabeln 551, analog zum Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 11, mit einer zusätzlichen, vertikalen Hubachse ausgebildet sein, sodass die Übergabeeinrichtung 540 zumindest über die Bewegung der Gabeln 551 vertikal verschiebbar gelagert ist.
Quer zur Ausrichtung der Gabeln 551 sind beispielhaft auf den Gabeln 551 oder einer auf den Gabeln 551 aufliegenden Kontaktierungsplatte zwei horizontal gelegene Linearführungen 542 angebracht, durch welche, über zwei seitlich am zweiten Trägerabschnitt 544 positionierte Führungs schlitten 541, die Übergabeeinrichtung 540 seitlich, vorzugsweise zu beiden Seiten gleichmäßig verfahren werden kann (siehe Vergleich Fig. 13A und 13D). Beispielhaft kann das Verfahren der Übergabeeinrichtung 540 durch diese Linearführung dabei insbesondere zur schnellen Annäherung der Übergabeeinrichtung 540 an die jeweilige Zufuhreinrichtung genutzt werden. Auf dem durch die Linearführung 542 mit dem Transportfahrzeug 510 verbundenen zweiten Trägerabschnitt 544 ist zudem beispielhaft der erste Trägerabschnitt 543 über eine weitere, parallel zur zuvor genannten Linearführung 542 ausgerichtete Führungsschiene 558 unabhängig verfahrbar positioniert, sodass sowohl der zweite Trägerabschnitt 544 über die erstgenannte Linearführung 542 als auch der erste Trägerabschnitt über hier beschriebene Führungsschiene 558 simultan verfahren werden können. Durch das parallele Verfahren des ersten 543 und des zweiten Trägerabschnitts 544 kann dabei die mit diesen verbundene Übergabeeinrichtung 540 vorteilhaft an die Zufuhreinrichtung angenähert werden. Insbesondere kann das Verfahren der beiden Trägerabschnitte 543, 544 so konfiguriert sein, dass der zweite, untere Trägerabschnitt 544 zur schnellen, grundsätzlichen Annäherung der Übergabeeinrichtung 540, beispielsweise durch einen leistungsstarken Schlittenantrieb 550, und der erste, darauf liegende Trägerabschnitt 543 zur Feinjustierung der Übergabeeinrichtung 540, beispielsweise mit Hilfe eines in der linearen Führungsschiene 558 eingebauten Feintriebs, genutzt werden kann.
Beispielhaft weist zur genaueren Positionierung der Übergabeeinrichtung 540 der erste Trägerabschnitt 543 Einrastelemente 555 auf, welche bündig mit an der Vorder- und Rückseite der Gabeln 551 bzw. der Kontaktierungsplatte an einem Einrasthalterungsgerüst 553 positionierten Einrasthalterungen 554 umschlossen werden können und so zumindest die Bewegung des ersten Trägerabschnitts 543 vollständig fixieren kann. Bevorzugt sind diese Einrasthalterungen 554 ebenso parallel zu den linearen Führungsschienen 558 verfahrbar. Das Einrasthaltegerüst 553 an der Vorderseite des Transportfahrzeugs 510 bzw. der Gabeln 551 besitzt beispielhaft zudem Sensoren, beispielsweise optische, mechanische oder elektrische Sensoren, wie etwa eine Lichtschranke oder eine induktiv-gesteuerter Entfernungsmesser, welche den Abstand der Einrastelemente 555 zur Einrasthalterung 554 messen und zur genaueren Positionierung an die jeweiligen Antriebe der Führungsschiene 558 bzw. der Linearführung 542 weitergeben können.
Zudem sind die Andockabschnitte 523 der Ent- und Beladeeinrichtung 500 in diesem Ausführungsbeispiel beispielhaft seitlich an den ersten Trägerabschnitt 543 angebracht, sodass durch seitliches Heranfahren des Transportfahrzeugs 510 an die Zufuhreinrichtung und Verfahren des ersten 543 und zweiten Trägerabschnitts 544 mittels der Führungsschiene 558 und der Linearführung 542, die Andockabschnitte 523 der Ent- und Beladeeinrichtung 500 passend an die Andockabschnitte der Zufuhreinrichtung andocken können.
Beispielhaft kann das Verbinden der Andockabschnitte 523 der Ent- und Beladeeinrichtung 510 und der Zufuhreinrichtung analog zu den Ausführungsbeispielen gemäß der Fig. 1A zur Datenübertragung von Werkzeugdaten bzw. -Informationen und zur Fixierung der Be- und Entladeeinrichtung 510 insbesondere in Fahrtrichtung, d.h. bevorzugt nach vorne, parallel zur Ausrichtung der Gabeln 551, genutzt werden. Auf dem ersten Trägerabschnitt 543 ist beispielhaft die Übergabeeinrichtung 540 zentral und abnehmbar oder fix befestigt, sodass durch Bewegung des ersten 543 und zweiten Trägerabschnitts 544 ebenso die Übergabeeinrichtung 540 mitverfahren wird und somit in Richtung der Zufuhreinrichtung positioniert werden kann. Dabei umfasst die Übergabeeinrichtung 540 in diesem Ausführungsbeispiel insbesondere einen mit zwei gegenüberliegend ausgerichteten Reihen von Halteabschnitten versehenen Aufnahmeabschnitt 530 samt Greiferleiste, welcher über eine Dreheinrichtung oder ein Drehlager in horizontaler Ebene um einen beliebigen Drehwinkel rotiert werden kann (siehe Figs. 13A bis 13C mit jeweiligen Drehwinkel von 0°, 45° und 90°). Durch diese Rotationsbewegung ergibt sich unter anderem der Vorteil, dass eine flexible Übergabe der Werkzeuge stattfinden kann und auch eine größere Anzahl von Werkzeugen aufgenommen bzw. eine größere Anzahl an Halteabschnitten in den Aufnahmeabschnitt 530 der Übergabeeinrichtung 540 eingebracht werden kann und durch einfaches Rotieren der Halteabschnittsreihen sowohl die Übergabe von auf der Ent- und Beladeeinrichtung 500 gelagertem, als auch die Entnahme von beispielsweise an der Zufuhreinrichtung bereitgestelltem Werkzeug durch eine einzelne Be- und Entladeeinrichtung 500 vollzogen werden kann.
Beispielhaft ist dabei das Werkzeug, analog zu dem Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 1A, an den Halteabschnitten des Aufnahmeabschnitts 530 vertikal ausgerichtet und an den Werkzeug schnittstellen WZS gelagert. Darüber hinaus ist der Aufnahmeabschnitt 530 durch den Rotations winkel (bevorzugt mehr als 180° und besonders bevorzugt mehr als 360°) auch nicht auf zwei gegenüberliegende Reihen von Halteabschnitten begrenzt, sondern kann in allen möglichen Halteabschnittsanordnungen und Geometrien vorliegen.
Ferner ist das Drehlager der Übergabeeinrichtung 540 beispielhaft mit einem eigenen Hubmechanismus, versehen, sodass, analog zu dem Werkzeugwechselprozess gemäß den Figs. 7A bis 7J bzw. 8A bis 8J, die Übergabeeinrichtung 540 durch Anheben der durch die Greiferleiste umschlossenen Werkzeuge an der Zufuhreinrichtung die Werkzeuge entnehmen oder durch Absenken in die Halteabschnitte der Zufuhreinrichtung die Werkzeuge an die jeweilige Zufuhreinrichtung übergeben kann. Die Linearführung 542 des zweiten Trägerabschnitts 544 sowie die Führungsschiene 558 des ersten Trägerabschnitts 543 übernehmen hierbei das Verfahren der Halteabschnitte analog zu den beispielsweise in den Figs. 5A und 5B gezeigten Führungen 432, 431.
In vorstehenden Ausführungsbeispielen kann eine schnelle, genaue und effiziente, teil- oder vollautomatisierte Werkstück- und/oder Werkzeugbeladung an der Werkzeugmaschine bereitgestellt werden. Zudem können in optionalen Ausführungen Mechanismen vorgesehen sein, um eine genaue Ausrichtung des Werkzeughalteabschnitts der Übergabeeinrichtung relativ zu der Beladungsleiste zu ermöglichen, insbesondere betreffend: - eine optionale bevorzugte Ausrichtung in der Tiefe bzw. in Richtung hin zu der Beladungs leiste, z.B. durch den Anschlagkontakt der Andockelemente der Übergabeeinrichtung an Andock elementen der Beladungsleiste bzw. einem Andockabschnitt vor der Beladungsleiste;
- eine optionale bevorzugte seitliche Ausrichtung seitlich bzw. in Querrichtung der Übergabe- einrichtung (bzw. Längsrichtung der Beladungsleiste), z.B. durch Formschluss- bzw. Verriegelung der
Andockelemente und/oder eine Führung der Andockelemente 524 der Andockabschnitte 523 der Übergabeeinrichtung in vertikal verlaufenden Konturabschnitten der Beladungsleiste-seitigen Andockelemente bzw. Andockanschläge; und/oder
- eine optionale bevorzugte Ausrichtung in der Höhe, z.B. durch Formschluss- bzw. Verriegelung der Andockelemente und/oder eine Führung von Abschnitten eines höhen-beweglich gelagerten
Werkzeughalteabschnitts der Übergabeeinrichtung an Positionierelementen an der Beladungsleiste.
Vorstehend wurden Beispiele bzw. Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung sowie deren Modifikationen und Vorteile detailliert unter Bezugnahme auf die beigefügten Figuren beschrieben. Es sei erneut hervorgehoben, dass die vorliegende Erfindung jedoch in keinster Weise auf die vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiele und deren Ausführungsmerkmale begrenzt bzw. eingeschränkt ist, sondern weiterhin Modifikationen der Ausführungsbeispiele umfasst, insbesondere diejenigen, die durch Modifikationen der Merkmale der beschriebenen Beispiele bzw. durch Kombination einzelner oder mehrerer der Merkmale der beschriebenen Beispiele im Rahmen des Schutz umfanges der unabhängigen Ansprüche umfasst sind. Zusammenfassend ermöglichen es die Aspekte bzw. Merkmale der vorliegende Erfindung und insbesondere, aber nicht abschließend, die Aspekte bzw. Merkmale der beschriebenen Ausführungs beispiele, eine verbesserte, effizientere und/oder genauere Werkstück- bzw. Werkzeugbeladung an einer Werkzeugmaschine bereitzustellen, insbesondere besonders zweckmäßig mit weiter verbesser ter bzw. ausgeweiteter Automatisierung des Be- bzw. Entladevorgangs bzw. besonders bevorzugt mit vollautomatisierter Ausgestaltung durch Verwendung eines vollautomatisierten fahrerlosen Transportfahrzeugs.

Claims

Patentansprüche
1. Ent- bzw. Beladevorrichtung zum Einsatz an einer Werkzeugmaschine, umfassend:
- ein auf einer Grundfläche frei verfahrbares Transportfahrzeug (510),
- eine auf dem Transportfahrzeug (510) angeordnete Übergabeeinrichtung (540) mit einem Aufnahmeabschnitt (530), der eine in einer Reihe angeordnete Mehrzahl von Halteabschnitten zur Aufnahme von Werkzeugen (WZ) bzw. Werkzeuge haltenden Werkzeugschnittstellen (WZS) und/oder Werkstücken aufweist, und
- einen oder mehrere an dem Transportfahrzeug (510) angeordnete Andockabschnitte (523) zum Andocken an einen oder mehrere Andockabschnitte einer Zufuhreinrichtung (400) für Werkzeuge und/oder Werkstücke an der Werkzeugmaschine (100), insbesondere einer Zufuhreinrichtung eines Werkzeug- und/oder Werkstückmagazins (200) der Werkzeugmaschine.
2. Ent- bzw. Beladevorrichtung gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Reihe von Halteabschnitten des Aufnahmeabschnitts (530) sich in Bezug auf das Transportfahrzeug (510) in Querrichtung bzw. quer zu einer Fahrtrichtung des Transportfahrzeugs erstreckt, wobei die Halteabschnitte in Reihe in Querrichtung bzw. in Richtung quer zu der Fahrtrichtung des Transportfahrzeugs nebeneinander angeordnet sind.
3. Ent- bzw. Beladevorrichtung gemäß Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Transportfahrzeug (510) dazu eingerichtet ist, zum Andocken an den bzw. die die
Andockabschnitte der Zufuhreinrichtung in einer Fahrtrichtung, zu der insbesondere die Reihe von Halteabschnitten des Aufnahmeabschnitts (530) quer ausgerichtet ist, mit dem bzw. den Andockabschnitten der Zufuhreinrichtung zugewandten Halteabschnitten und/oder dem bzw. den Andockabschnitten der Zufuhreinrichtung zugewandten Andockabschnitten des Transportfahrzeugs (530) an den bzw. die Andockabschnitte der Zufuhreinrichtung heranzufahren.
4. Ent- bzw. Beladevorrichtung gemäß einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der bzw. die Andockabschnitte (523) des Transportfahrzeugs (510) dazu eingerichtet sind, mit dem bzw. den entsprechenden Andockabschnitten der Zufuhreinrichtung anzudocken, wenn das Transportfahrzeug (510) mit dem bzw. den Andockabschnitten der Zufuhreinrichtung zugewandten Halteabschnitten und/oder dem bzw. den Andockabschnitten der Zufuhreinrichtung zugewandten Andockabschnitten des Transportfahrzeugs an den bzw. die Andockabschnitte der Zufuhreinrichtung heranfährt.
5. Ent- bzw. Beladevorrichtung gemäß Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der bzw. die Andockabschnitte (523) des Transportfahrzeugs (510) dazu eingerichtet sind, mit dem bzw. den entsprechenden Andockabschnitten der Zufuhreinrichtung über eine zumindest eine Bewegung in Fahrtrichtung des Transportfahrzeugs blockierende mechanische Verbindung und/oder einen Anschlagkontakt, insbesondere in Fahrtrichtung formschlüssig blockierend, anzudocken, wobei im angedockten Zustand insbesondere eine Positionsausrichtung der Übergabeeinrichtung in Fahrtrichtung des Transportfahrzeugs herstellbar ist.
6. Ent- bzw. Beladevorrichtung gemäß Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass der bzw. die Andockabschnitte (523) des Transportfahrzeugs (510) dazu eingerichtet sind, mit dem bzw. den entsprechenden Andockabschnitten der Zufuhreinrichtung über eine zumindest eine horizontale Bewegung quer zur Fahrtrichtung des Transportfahrzeugs blockierende mechanische Verbindung, insbesondere horizontal seitlich bzw. quer zur Fahrtrichtung formschlüssig blockierend, anzudocken, wobei im angedockten Zustand insbesondere eine seitliche Positionsausrichtung der Übergabeeinrichtung quer zur Fahrtrichtung des Transportfahrzeugs herstellbar ist.
7. Ent- bzw. Beladevorrichtung gemäß einem der Ansprüche 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass der bzw. die Andockabschnitte (523) des Transportfahrzeugs (510) dazu eingerichtet sind, mit dem bzw. den entsprechenden Andockabschnitten der Zufuhreinrichtung über eine in einer oder mehrerer quer zur Fahrtrichtung des Transportfahrzeugs blockierende mechanische Verbindung, insbesondere quer zur Fahrtrichtung formschlüssig blockierend, anzudocken, wobei im angedockten Zustand insbesondere eine Positionsausrichtung der Übergabeeinrichtung in eine oder mehrere Richtungen quer zur Fahrtrichtung des Transportfahrzeugs herstellbar ist.
8. Ent- bzw. Beladevorrichtung gemäß einem der Ansprüche 4 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass der bzw. die Andockabschnitte (523) des Transportfahrzeugs (510) dazu eingerichtet sind, mit dem bzw. den entsprechenden Andockabschnitten der Zufuhreinrichtung über eine ent- und verriegelbare mechanische Verbindung, insbesondere quer zur Fahrtrichtung formschlüssig blockierend, anzudocken, wobei im angedockten Zustand insbesondere eine Positionsverriegelung der Übergabeeinrichtung herstellbar ist.
9. Ent- bzw. Beladevorrichtung gemäß einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Übergabeeinrichtung (540) einen in Fahrtrichtung des Transportfahrzeugs und/oder in einer Richtung quer zu der Reihe von Halteabschnitten des Aufnahmeabschnitts (530) linear verfahrbaren Schlitten (541; 549) aufweist, der den Aufnahmeabschnitt trägt, zum Verfahren des Aufnahmeabschnitts (530) hin zu bzw. weg von der Zufuhreinrichtung im angedockten Zustand.
10. Ent- bzw. Beladevorrichtung gemäß Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Übergabeeinrichtung (540) Stopper-Abschnitte, Führungsabschnitte und/oder
Andockelemente, insbesondere formschlüssig verbindende Stopper-Abschnitte, Führungsabschnitte und/oder Andockelemente aufweist, die die Bewegung des Schlittens in einem selbst-zentrierten und/oder verriegelten Transportzustand blockieren, insbesondere in zur Fahrtrichtung des Transportfahrzeugs entgegengesetzter Richtung.
11. Ent- bzw. Beladevorrichtung gemäß einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Übergabevorrichtung (540) einen ersten Trägerabschnitt (543) aufweist, der den Aufnahmeabschnitt (530) direkt oder indirekt, insbesondere über einen von dem ersten Trägerabschnitt getragenen, den Aufnahmeabschnitt tragenden verfahrbaren Schlitten, trägt.
12. Ent- bzw. Beladevorrichtung gemäß einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Übergabevorrichtung (540) einen zweiten Trägerabschnitt (544) aufweist, der ortsfest in Bezug auf den bzw. die Andockabschnitte (523) des Transportfahrzeugs an dem Transportfahrzeug angeordnet bzw. befestigt ist.
13. Ent- bzw. Beladevorrichtung gemäß Anspruch 11 und 12, dadurch gekennzeichnet, dass der zweite Trägerabschnitt (544) den ersten Trägerabschnitt (543) trägt, und/oder der erste Trägerabschnitt (543) auf dem zweiten Trägerabschnitt (544) in zumindest einer horizontalen Richtung beweglich schwimmend gelagert ist und/oder in zumindest einer horizontalen Richtung verfahrbar gelagert ist.
14. Ent- bzw. Beladevorrichtung gemäß Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Trägerabschnitt (543) auf dem zweiten Trägerabschnitt (544) zumindest in
Fahrtrichtung des Transportfahrzeugs beweglich schwimmend und/oder verfahrbar gelagert ist.
15. Ent- bzw. Beladevorrichtung gemäß Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Übergabeeinrichtung (540) Stopper-Abschnitte, Führungsabschnitte und/oder
Andockelemente, insbesondere formschlüssig verbindende Stopper-Abschnitte, Führungsabschnitte und/oder Andockelemente, aufweist, die die Bewegung des ersten Trägerabschnitts (543) in einem verriegelten Transportzustand relativ zu dem zweiten Trägerabschnitt (544) in Fahrtrichtung des Transportfahrzeugs blockieren.
16. Ent- bzw. Beladevorrichtung gemäß einem der Ansprüche 13 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Trägerabschnitt (543) auf dem zweiten Trägerabschnitt (544) zumindest quer zur Fahrtrichtung des Transportfahrzeugs beweglich schwimmend gelagert ist.
17. Ent- bzw. Beladevorrichtung gemäß Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass die Übergabeeinrichtung (540) Stopper-Abschnitte, Führungsabschnitte und/oder
Andockelemente, insbesondere formschlüssig verbindende Stopper-Abschnitte, Führungsabschnitte und/oder Andockelemente, aufweist, die die Bewegung des ersten Trägerabschnitts in einem selbst zentrierten und/oder verriegelten Transportzustand relativ zu dem zweiten Trägerabschnitt quer zur Fahrtrichtung des Transportfahrzeugs blockieren.
18. Ent- bzw. Beladevorrichtung gemäß Anspruch 15 oder 17, dadurch gekennzeichnet, dass die Übergabeeinrichtung (540) einen Vorspannmechanismus (543a) aufweist, der den ersten Trägerabschnitt (543) relativ zu dem zweiten Trägerabschnitt (544) in den selbst-zentrierten und/oder verriegelten Transportzustand vorspannt bzw. eine auf den zweiten Trägerabschnitt (544) wirkende Kraft hin zu einer den selbst-zentrierten und/oder verriegelten Transportzustand herstellenden Position des zweiten Trägerabschnitts (544) ausübt.
19. Ent- bzw. Beladevorrichtung gemäß einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Transportfahrzeug als Fahrerloses Transportfahrzeug (510) ausgebildet ist, wobei das Transportfahrzeug insbesondere eine Steuereinrichtung zum fahrerlosen Steuern des Transportfahrzeugs und/oder eine Kommunikationseinrichtung zur drahtlosen Verbindung mit einer externen Steuereinrichtung aufweist.
20. Ent- bzw. Beladevorrichtung gemäß einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Transportfahrzeug (510) zumindest translationsangetrieben ist, insbesondere mittels eines Antriebs für eine Translationsbewegung des Transportfahrzeug.
21. Ent- bzw. Beladevorrichtung gemäß einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Transportfahrzeug (510) eine automatisierte Lenkunterstützung und/oder Lenksteuerung aufweist.
22. System mit einer Zufuhreinrichtung (400) zum Einsatz an einem Werkzeug- und/oder Werkstückmagazin (200) für eine Werkzeugmaschine (100) und mit einer Ent- bzw. Beladevorrichtung (500) gemäß einem der vorstehenden Ansprüche.
23. System gemäß Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet, dass das Transportfahrzeug (510) der Ent- bzw. Beladevorrichtung dazu eingerichtet ist, an einen oder mehrere Andockabschnitte (590; 593) der Zufuhreinrichtung (400) für das Be- bzw. Entladen einer Beladungsleiste (410) der Zufuhreinrichtung (400) anzudocken, insbesondere teil- oder vollautomatisiert.
24. System gemäß Anspruch 22 oder 23, dadurch gekennzeichnet, dass die Zufuhreinrichtung (400) eine in eine Ladeposition bringbare Beladungsleiste (410) mit einer Reihe von Werkstück- und/oder Werkzeugaufnahmen (411) aufweist, wobei die Übergabeeinrichtung (540) der Ent- bzw. Beladevorrichtung im angedockten Zustand dazu eingerichtet ist, Werkstücke und/oder Werkzeuge an den Werkstück- und/oder
Werkzeugaufnahmen der Beladungsleiste (410) an der Ladeposition zu übergeben bzw. einzusetzen und/oder abzuholen bzw. zu entnehmen, insbesondere teil- oder vollautomatisiert.
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